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

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.4 by greg, Tue Apr 11 13:30:29 1989 UTC vs.
Revision 2.19 by schorsch, Mon Jul 21 22:30:19 2003 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 "copyright.h"
9 +
10   #include  "ray.h"
11  
12   #include  "otypes.h"
13  
14 + #include  "func.h"
15  
18 typedef struct {
19        double  xfm[4][4];              /* transform matrix */
20        double  sca;                    /* scalefactor */
21 }  XF;
16  
17 < static OBJREC  *fobj;           /* current function object */
18 < static RAY  *fray;              /* current function ray */
19 < static XF  fxf;                 /* current transformation */
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}},
27 +        1.0
28 + };
29  
30 < setmap(m, r, xfm, sca)          /* set channels for function call */
30 > XF  funcxf;                     /* current transformation */
31 > static OBJREC  *fobj = NULL;    /* current function object */
32 > static RAY  *fray = NULL;       /* current function ray */
33 >
34 > static double  l_erf(), l_erfc(), l_arg();
35 >
36 >
37 > MFUNC *
38 > getfunc(m, ff, ef, dofwd)       /* get function for this modifier */
39   OBJREC  *m;
40 < register RAY  *r;
41 < double  xfm[4][4];
42 < double  sca;
40 > int  ff;
41 > unsigned int  ef;
42 > int  dofwd;
43   {
44 <        extern double  l_noise3(), l_noise3a(), l_noise3b(), l_noise3c();
45 <        extern double  l_hermite(), l_fnoise3(), l_arg();
46 <        extern long  eclock;
47 <        static char  *initfile = "rayinit.cal";
48 <
49 <        if (initfile != NULL) {
44 >        static char  initfile[] = INITFILE;
45 >        char  sbuf[MAXSTR];
46 >        register char  **arg;
47 >        register MFUNC  *f;
48 >        int  ne, na;
49 >        register int  i;
50 >                                        /* check to see if done already */
51 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) != NULL)
52 >                return(f);
53 >        fobj = NULL; fray = NULL;
54 >        if (initfile[0]) {              /* initialize on first call */
55 >                esupport |= E_VARIABLE|E_FUNCTION|E_INCHAN|E_RCONST|E_REDEFW;
56 >                esupport &= ~(E_OUTCHAN);
57 >                setcontext("");
58 >                scompile("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
59 >                scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
60 >                scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
61 >                scompile("T=$10;Ts=$25;Rdot=$11;", NULL, 0);
62 >                scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
63 >                scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
64 >                scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
65 >                scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
66 >                scompile("Lu=$26;Lv=$27;", NULL, 0);
67 >                funset("arg", 1, '=', l_arg);
68 >                funset("erf", 1, ':', l_erf);
69 >                funset("erfc", 1, ':', l_erfc);
70 >                setnoisefuncs();
71 >                setprismfuncs();
72                  loadfunc(initfile);
73 <                scompile(NULL, "Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;");
42 <                scompile(NULL, "Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;");
43 <                scompile(NULL, "Px=$7;Py=$8;Pz=$9;");
44 <                scompile(NULL, "T=$10;Rdot=$11;");
45 <                funset("arg", 1, l_arg);
46 <                funset("noise3", 3, l_noise3);
47 <                funset("noise3a", 3, l_noise3a);
48 <                funset("noise3b", 3, l_noise3b);
49 <                funset("noise3c", 3, l_noise3c);
50 <                funset("hermite", 5, l_hermite);
51 <                funset("fnoise3", 3, l_fnoise3);
52 <                initfile = NULL;
73 >                initfile[0] = '\0';
74          }
75 <        fobj = m;
76 <        fray = r;
77 <        fxf.sca = r->robs * sca;
78 <        multmat4(fxf.xfm, r->robx, xfm);
79 <        eclock++;               /* notify expression evaluator */
75 >        if ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
76 >                goto toofew;
77 >        arg = m->oargs.sarg;
78 >        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
79 >                goto memerr;
80 >        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
81 >        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.')
82 >                setcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
83 >        else {
84 >                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
85 >                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
86 >                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
87 >                setcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
88 >                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
89 >                        loadfunc(arg[ff]);
90 >                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
91 >                } else                          /* reference_count++ */
92 >                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
93 >        }
94 >        curfunc = NULL;                 /* parse expressions */
95 >        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
96 >        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
97 >                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
98 >                        if (ne >= MAXEXPR)
99 >                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
100 >                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
101 >                        f->ep[ne++] = getE1();
102 >                        if (nextc != EOF)
103 >                                syntax("unexpected character");
104 >                }
105 >        if (ef)
106 >                goto toofew;
107 >        if (i <= ff)                    /* find transform args */
108 >                i = ff+1;
109 >        while (i < na && arg[i][0] != '-')
110 >                i++;
111 >        if (i == na)                    /* no transform */
112 >                f->f = f->b = &unitxf;
113 >        else {                          /* get transform */
114 >                if ((f->b = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
115 >                        goto memerr;
116 >                if (invxf(f->b, na-i, arg+i) != na-i)
117 >                        objerror(m, USER, "bad transform");
118 >                if (f->b->sca < 0.0)
119 >                        f->b->sca = -f->b->sca;
120 >                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
121 >                        if ((f->f = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
122 >                                goto memerr;
123 >                        xf(f->f, na-i, arg+i);
124 >                        if (f->f->sca < 0.0)
125 >                                f->f->sca = -f->f->sca;
126 >                }
127 >        }
128 >        m->os = (char *)f;
129 >        return(f);
130 > toofew:
131 >        objerror(m, USER, "too few string arguments");
132 > memerr:
133 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
134   }
135  
136  
137 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
138 < register OBJREC  *m;
139 < RAY  *r;
137 > void
138 > freefunc(m)                     /* free memory associated with modifier */
139 > OBJREC  *m;
140   {
141 <        register XF  *mxf;
141 >        register MFUNC  *f;
142 >        register int  i;
143  
144 <        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
145 <                register int  n = m->oargs.nsargs;
146 <                register char  **sa = m->oargs.sarg;
147 <
148 <                while (n > 0 && **sa != '-') {
149 <                        n--;
150 <                        sa++;
151 <                }
152 <                mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
153 <                if (mxf == NULL)
154 <                        goto memerr;
155 <                mxf->sca = 1.0;
80 <                setident4(mxf->xfm);
81 <                if (invxf(mxf->xfm, &mxf->sca, n, sa) != n)
82 <                        objerror(m, USER, "bad transform");
83 <                if (mxf->sca < 0.0)
84 <                        mxf->sca = -mxf->sca;
85 <                m->os = (char *)mxf;
144 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
145 >                return;
146 >        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
147 >                epfree(f->ep[i]);
148 >        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
149 >                setcontext(f->ctx);
150 >                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
151 >                if (i > 0)
152 >                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
153 >                else
154 >                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
155 >                freestr(f->ctx);
156          }
157 <        setmap(m, r, mxf->xfm, mxf->sca);
158 <        return;
159 < memerr:
160 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
161 < #undef  mxf
157 >        if (f->b != &unitxf)
158 >                free((void *)f->b);
159 >        if (f->f != NULL && f->f != &unitxf)
160 >                free((void *)f->f);
161 >        free((void *)f);
162 >        m->os = NULL;
163   }
164  
165  
166 + int
167 + setfunc(m, r)                   /* set channels for function call */
168 + OBJREC  *m;
169 + register RAY  *r;
170 + {
171 +        static unsigned long  lastrno = ~0;
172 +        register MFUNC  *f;
173 +                                        /* get function */
174 +        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
175 +                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
176 +                                        /* set evaluator context */
177 +        setcontext(f->ctx);
178 +                                        /* check to see if matrix set */
179 +        if (m == fobj && r->rno == lastrno)
180 +                return(0);
181 +        fobj = m;
182 +        fray = r;
183 +        if (r->rox != NULL)
184 +                if (f->b != &unitxf) {
185 +                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->b->sca;
186 +                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->b->xfm);
187 +                } else
188 +                        funcxf = r->rox->b;
189 +        else
190 +                funcxf = *(f->b);
191 +        lastrno = r->rno;
192 +        eclock++;               /* notify expression evaluator */
193 +        return(1);
194 + }
195 +
196 +
197 + void
198   loadfunc(fname)                 /* load definition file */
199   char  *fname;
200   {
98        extern char  *libpath;          /* library search path */
201          char  *ffname;
202  
203 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath)) == NULL) {
203 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
204                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
205                  error(USER, errmsg);
206          }
# Line 106 | Line 208 | char  *fname;
208   }
209  
210  
211 < double
211 > static double
212   l_arg()                         /* return nth real argument */
213   {
112        extern double  argument();
214          register int  n;
215  
216 +        if (fobj == NULL)
217 +                syntax("arg(n) used in constant expression");
218 +
219          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
220  
221          if (n < 1)
# Line 125 | Line 229 | l_arg()                                /* return nth real argument */
229   }
230  
231  
232 + static double
233 + l_erf()                         /* error function */
234 + {
235 +        extern double  erf();
236 +
237 +        return(erf(argument(1)));
238 + }
239 +
240 +
241 + static double
242 + l_erfc()                        /* cumulative error function */
243 + {
244 +        extern double  erfc();
245 +
246 +        return(erfc(argument(1)));
247 + }
248 +
249 +
250   double
251   chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
252   register int  n;
253   {
254 <        double  res;
255 <        register RAY  *r;
254 >        if (fray == NULL)
255 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
256  
257 <        n--;                                    /* for convenience */
257 >        if (--n < 0)
258 >                goto badchan;
259  
260 <        if (n < 0 || n > 10)
138 <                error(USER, "illegal channel number");
260 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
261  
262 <        if (n == 9) {                           /* distance */
262 >                return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
263 >                                fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
264 >                                fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
265 >                         / funcxf.sca );
266  
267 <                res = fray->rot;
143 <                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
144 <                        res += r->rot;
145 <                res *= fxf.sca;
267 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
268  
269 <        } else if (n == 10) {                   /* dot product */
269 >                return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
270 >                                fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
271 >                                fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
272 >                         / funcxf.sca );
273  
274 <                res = fray->rod;
274 >        if (n <= 8)                     /* intersection */
275  
276 <        } else if (n < 3) {                     /* ray direction */
277 <                        res = ( fray->rdir[0]*fxf.xfm[0][n] +
278 <                                        fray->rdir[1]*fxf.xfm[1][n] +
279 <                                        fray->rdir[2]*fxf.xfm[2][n]     )
155 <                                 / fxf.sca ;
156 <        } else if (n < 6) {                     /* surface normal */
157 <                        res = ( fray->ron[0]*fxf.xfm[0][n-3] +
158 <                                        fray->ron[1]*fxf.xfm[1][n-3] +
159 <                                        fray->ron[2]*fxf.xfm[2][n-3]    )
160 <                                 / fxf.sca ;
161 <        } else {                                /* intersection */
162 <                        res =   fray->rop[0]*fxf.xfm[0][n-6] +
163 <                                        fray->rop[1]*fxf.xfm[1][n-6] +
164 <                                        fray->rop[2]*fxf.xfm[2][n-6] +
165 <                                                     fxf.xfm[3][n-6] ;
166 <        }
276 >                return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
277 >                                fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
278 >                                fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
279 >                                             funcxf.xfm[3][n-6] );
280  
281 <        return(res);
281 >        if (n == 9)                     /* total distance */
282 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
283 >
284 >        if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
285 >                return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
286 >                        fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
287 >                        fray->rod );
288 >
289 >        if (n == 11)                    /* scale */
290 >                return(funcxf.sca);
291 >
292 >        if (n <= 14)                    /* origin */
293 >                return(funcxf.xfm[3][n-12]);
294 >
295 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
296 >                return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
297 >
298 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
299 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
300 >
301 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
302 >                return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
303 >
304 >        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
305 >                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
306 >
307 >        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
308 >                return(fray->uv[n-25]);
309 > badchan:
310 >        error(USER, "illegal channel number");
311 >        return(0.0);
312   }

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