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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.16 by greg, Wed Jul 14 10:38:49 1993 UTC vs.
Revision 2.57 by greg, Sat Dec 12 19:01:00 2009 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1992 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   *  rtrace.c - program and variables for individual ray tracing.
9 – *
10 – *     6/11/86
6   */
7  
8 + #include "copyright.h"
9 +
10   /*
11   *  Input is in the form:
12   *
# Line 24 | Line 21 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
21   *  irradiance values are desired.
22   */
23  
24 < #include  "ray.h"
24 > #include  <time.h>
25  
26 < #include  "octree.h"
27 <
26 > #include  "platform.h"
27 > #include  "ray.h"
28 > #include  "ambient.h"
29 > #include  "source.h"
30   #include  "otypes.h"
32 –
31   #include  "resolu.h"
32 + #include  "random.h"
33  
34 < int  dimlist[MAXDIM];                   /* sampling dimensions */
35 < int  ndims = 0;                         /* number of sampling dimensions */
36 < int  samplendx = 0;                     /* index for this sample */
34 > extern int  inform;                     /* input format */
35 > extern int  outform;                    /* output format */
36 > extern char  *outvals;                  /* output values */
37  
38 < int  imm_irrad = 0;                     /* compute immediate irradiance? */
38 > extern int  imm_irrad;                  /* compute immediate irradiance? */
39 > extern int  lim_dist;                   /* limit distance? */
40  
41 < int  inform = 'a';                      /* input format */
42 < int  outform = 'a';                     /* output format */
43 < char  *outvals = "v";                   /* output specification */
41 > extern char  *tralist[];                /* list of modifers to trace (or no) */
42 > extern int  traincl;                    /* include == 1, exclude == 0 */
43  
44 < char  *tralist[128];                    /* list of modifers to trace (or no) */
45 < int  traincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
47 < #define  MAXTSET        511             /* maximum number in trace set */
48 < OBJECT  traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclude set */
44 > extern int  hresolu;                    /* horizontal resolution */
45 > extern int  vresolu;                    /* vertical resolution */
46  
47 < int  hresolu = 0;                       /* horizontal (scan) size */
51 < int  vresolu = 0;                       /* vertical resolution */
47 > static int  castonly = 0;
48  
49 < double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
50 < double  shadthresh = .05;               /* shadow threshold */
51 < double  shadcert = .5;                  /* shadow certainty */
52 < int  directrelay = 1;                   /* number of source relays */
57 < int  vspretest = 512;                   /* virtual source pretest density */
58 < int  directvis = 1;                     /* sources visible? */
59 < double  srcsizerat = .25;               /* maximum ratio source size/dist. */
49 > #ifndef  MAXTSET
50 > #define  MAXTSET        8191            /* maximum number in trace set */
51 > #endif
52 > OBJECT  traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclude set */
53  
61 – double  specthresh = .15;               /* specular sampling threshold */
62 – double  specjitter = 1.;                /* specular sampling jitter */
63 –
64 – int  maxdepth = 6;                      /* maximum recursion depth */
65 – double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
66 –
67 – COLOR  ambval = BLKCOLOR;               /* ambient value */
68 – double  ambacc = 0.2;                   /* ambient accuracy */
69 – int  ambres = 32;                       /* ambient resolution */
70 – int  ambdiv = 128;                      /* ambient divisions */
71 – int  ambssamp = 0;                      /* ambient super-samples */
72 – int  ambounce = 0;                      /* ambient bounces */
73 – char  *amblist[128];                    /* ambient include/exclude list */
74 – int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
75 –
76 – extern OBJREC  Lamb;                    /* a Lambertian surface */
77 –
54   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
55  
56 < static int  oputo(), oputd(), oputv(), oputl(), oputL(),
57 <                oputp(), oputn(), oputN(), oputs(), oputw(), oputm();
56 > typedef void putf_t(double v);
57 > static putf_t puta, putd, putf;
58  
59 < static int  ourtrace(), tabin();
60 < static int  (*ray_out[16])(), (*every_out[16])();
61 < static int  castonly = 0;
59 > typedef void oputf_t(RAY *r);
60 > static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputV, oputl, oputL, oputc, oputp,
61 >                oputn, oputN, oputs, oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
62  
63 < static int  puta(), putf(), putd();
63 > static void setoutput(char *vs);
64 > extern void tranotify(OBJECT obj);
65 > static void bogusray(void);
66 > static void rad(FVECT org, FVECT dir, double dmax);
67 > static void irrad(FVECT org, FVECT dir);
68 > static int printvals(RAY *r);
69 > static int getvec(FVECT vec, int fmt, FILE *fp);
70 > static void tabin(RAY *r);
71 > static void ourtrace(RAY *r);
72  
73 < static int  (*putreal)();
73 > static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
74 > static putf_t *putreal;
75  
76  
77 < quit(code)                      /* quit program */
78 < int  code;
77 > void
78 > quit(                   /* quit program */
79 >        int  code
80 > )
81   {
82 < #ifndef  NIX
82 >        if (ray_pnprocs > 0)    /* close children if any */
83 >                ray_pclose(0);          
84 > #ifndef  NON_POSIX
85          headclean();            /* delete header file */
86          pfclean();              /* clean up persist files */
87   #endif
# Line 101 | Line 90 | int  code;
90  
91  
92   char *
93 < formstr(f)                              /* return format identifier */
94 < int  f;
93 > formstr(                                /* return format identifier */
94 >        int  f
95 > )
96   {
97          switch (f) {
98          case 'a': return("ascii");
# Line 114 | Line 104 | int  f;
104   }
105  
106  
107 < rtrace(fname)                           /* trace rays from file */
108 < char  *fname;
107 > extern void
108 > rtrace(                         /* trace rays from file */
109 >        char  *fname
110 > )
111   {
112 <        long  vcount = hresolu>1 ? hresolu*vresolu : vresolu;
112 >        unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
113 >                                              : vresolu;
114          long  nextflush = hresolu;
115          FILE  *fp;
116 +        double  d;
117          FVECT  orig, direc;
118                                          /* set up input */
119          if (fname == NULL)
# Line 128 | Line 122 | char  *fname;
122                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
123                  error(SYSTEM, errmsg);
124          }
131 – #ifdef MSDOS
125          if (inform != 'a')
126 <                setmode(fileno(fp), O_BINARY);
134 < #endif
126 >                SET_FILE_BINARY(fp);
127                                          /* set up output */
128          setoutput(outvals);
129          switch (outform) {
# Line 145 | Line 137 | char  *fname;
137          default:
138                  error(CONSISTENCY, "botched output format");
139          }
140 +        ray_fifo_out = printvals;
141          if (hresolu > 0) {
142                  if (vresolu > 0)
143                          fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
# Line 154 | Line 147 | char  *fname;
147          while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
148                          getvec(direc, inform, fp) == 0) {
149  
150 <                if (normalize(direc) == 0.0) {          /* zero ==> flush */
151 <                        fflush(stdout);
152 <                        continue;
153 <                }
154 <                samplendx++;
155 <                                                        /* compute and print */
156 <                if (imm_irrad)
157 <                        irrad(orig, direc);
158 <                else
159 <                        rad(orig, direc);
150 >                d = normalize(direc);
151 >                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
152 >                        if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
153 >                                error(USER, "lost children");
154 >                        bogusray();
155 >                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
156 >                                fflush(stdout);
157 >                                nextflush = hresolu;
158 >                        }
159 >                } else {                                /* compute and print */
160 >                        if (imm_irrad)
161 >                                irrad(orig, direc);
162 >                        else
163 >                                rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
164                                                          /* flush if time */
165 <                if (--nextflush == 0) {
166 <                        fflush(stdout);
167 <                        nextflush = hresolu;
165 >                        if (!--nextflush) {
166 >                                if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
167 >                                        error(USER, "lost children");
168 >                                fflush(stdout);
169 >                                nextflush = hresolu;
170 >                        }
171                  }
172                  if (ferror(stdout))
173                          error(SYSTEM, "write error");
174 <                if (--vcount == 0)                      /* check for end */
174 >                if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
175                          break;
176          }
177 <        fflush(stdout);
178 <        if (vcount > 0)
179 <                error(USER, "read error");
177 >        if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
178 >                error(USER, "unable to complete processing");
179 >        if (fflush(stdout) < 0)
180 >                error(SYSTEM, "write error");
181 >        if (vcount)
182 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
183          if (fname != NULL)
184                  fclose(fp);
185   }
186  
187  
188 < setoutput(vs)                           /* set up output tables */
189 < register char  *vs;
188 > static void
189 > trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
190   {
191 <        extern int  (*trace)();
192 <        register int (**table)() = ray_out;
191 >        int     sn;
192 >        
193 >        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
194 >                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
195 > }
196  
197 +
198 + static void
199 + setoutput(                              /* set up output tables */
200 +        char  *vs
201 + )
202 + {
203 +        oputf_t **table = ray_out;
204 +
205          castonly = 1;
206          while (*vs)
207                  switch (*vs++) {
208 +                case 'T':                               /* trace sources */
209 +                        if (!*vs) break;
210 +                        trace_sources();
211 +                        /* fall through */
212                  case 't':                               /* trace */
213 +                        if (!*vs) break;
214                          *table = NULL;
215                          table = every_out;
216                          trace = ourtrace;
# Line 207 | Line 226 | register char  *vs;
226                          *table++ = oputv;
227                          castonly = 0;
228                          break;
229 +                case 'V':                               /* contribution */
230 +                        *table++ = oputV;
231 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
232 +                                error(WARNING,
233 +                                        "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
234 +                        break;
235                  case 'l':                               /* effective distance */
236                          *table++ = oputl;
237                          castonly = 0;
238                          break;
239 +                case 'c':                               /* local coordinates */
240 +                        *table++ = oputc;
241 +                        break;
242                  case 'L':                               /* single ray length */
243                          *table++ = oputL;
244                          break;
# Line 230 | Line 258 | register char  *vs;
258                  case 'w':                               /* weight */
259                          *table++ = oputw;
260                          break;
261 +                case 'W':                               /* coefficient */
262 +                        *table++ = oputW;
263 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
264 +                                error(WARNING,
265 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
266 +                        break;
267                  case 'm':                               /* modifier */
268                          *table++ = oputm;
269                          break;
270 +                case 'M':                               /* material */
271 +                        *table++ = oputM;
272 +                        break;
273 +                case '~':                               /* tilde */
274 +                        *table++ = oputtilde;
275 +                        break;
276                  }
277          *table = NULL;
278   }
279  
280  
281 < rad(org, dir)                   /* compute and print ray value(s) */
282 < FVECT  org, dir;
281 > static void
282 > bogusray(void)                  /* print out empty record */
283   {
284 +        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
285 +        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
286 +        thisray.rmax = 0.0;
287 +        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
288 +        printvals(&thisray);
289 + }
290 +
291 +
292 + static void
293 + rad(            /* compute and print ray value(s) */
294 +        FVECT  org,
295 +        FVECT  dir,
296 +        double  dmax
297 + )
298 + {
299          VCOPY(thisray.rorg, org);
300          VCOPY(thisray.rdir, dir);
301 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
302 <        if (castonly)
303 <                localhit(&thisray, &thescene) || sourcehit(&thisray);
304 <        else
305 <                rayvalue(&thisray);
301 >        thisray.rmax = dmax;
302 >        if (ray_pnprocs > 1) {
303 >                if (ray_fifo_in(&thisray) < 0)
304 >                        error(USER, "lost children");
305 >                return;
306 >        }
307 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
308 >        if (castonly) {
309 >                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
310 >                        if (thisray.ro == &Aftplane) {  /* clipped */
311 >                                thisray.ro = NULL;
312 >                                thisray.rot = FHUGE;
313 >                        } else
314 >                                sourcehit(&thisray);
315 >                }
316 >        } else
317 >                ray_trace(&thisray);
318          printvals(&thisray);
319   }
320  
321  
322 < irrad(org, dir)                 /* compute immediate irradiance value */
323 < FVECT  org, dir;
322 > static void
323 > irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
324 >        FVECT  org,
325 >        FVECT  dir
326 > )
327   {
328 <        register int  i;
329 <
330 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
331 <                thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
332 <                thisray.rdir[i] = -dir[i];
333 <        }
264 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
328 >        VSUM(thisray.rorg, org, dir, 1.1e-4);
329 >        thisray.rdir[0] = -dir[0];
330 >        thisray.rdir[1] = -dir[1];
331 >        thisray.rdir[2] = -dir[2];
332 >        thisray.rmax = 0.0;
333 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
334                                          /* pretend we hit surface */
335 <        thisray.rot = 1.0-1e-4;
335 >        thisray.rot = 1e-5;
336          thisray.rod = 1.0;
337          VCOPY(thisray.ron, dir);
338 <        for (i = 0; i < 3; i++)         /* fudge factor */
270 <                thisray.rop[i] = org[i] + 1e-4*dir[i];
338 >        VSUM(thisray.rop, org, dir, 1e-4);
339                                          /* compute and print */
340          (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, &thisray);
341          printvals(&thisray);
342   }
343  
344  
345 < printvals(r)                    /* print requested ray values */
346 < RAY  *r;
345 > static int
346 > printvals(                      /* print requested ray values */
347 >        RAY  *r
348 > )
349   {
350 <        register int  (**tp)();
350 >        oputf_t **tp;
351  
352          if (ray_out[0] == NULL)
353 <                return;
353 >                return(0);
354          for (tp = ray_out; *tp != NULL; tp++)
355                  (**tp)(r);
356          if (outform == 'a')
357                  putchar('\n');
358 +        return(1);
359   }
360  
361  
362 < getvec(vec, fmt, fp)            /* get a vector from fp */
363 < register FVECT  vec;
364 < int  fmt;
365 < FILE  *fp;
362 > static int
363 > getvec(         /* get a vector from fp */
364 >        FVECT  vec,
365 >        int  fmt,
366 >        FILE  *fp
367 > )
368   {
296 –        extern char  *fgetword();
369          static float  vf[3];
370          static double  vd[3];
371          char  buf[32];
372 <        register int  i;
372 >        int  i;
373  
374          switch (fmt) {
375          case 'a':                                       /* ascii */
# Line 325 | Line 397 | FILE  *fp;
397   }
398  
399  
400 < tranotify(obj)                  /* record new modifier */
401 < OBJECT  obj;
400 > void
401 > tranotify(                      /* record new modifier */
402 >        OBJECT  obj
403 > )
404   {
405          static int  hitlimit = 0;
406 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
407 <        register char  **tralp;
406 >        OBJREC   *o = objptr(obj);
407 >        char  **tralp;
408  
409 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
410 +                traset[0] = 0;
411 +                hitlimit = 0;
412 +                return;
413 +        }
414          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
415                  return;
416          for (tralp = tralist; *tralp != NULL; tralp++)
# Line 347 | Line 426 | OBJECT obj;
426   }
427  
428  
429 < static
430 < ourtrace(r)                             /* print ray values */
431 < RAY  *r;
429 > static void
430 > ourtrace(                               /* print ray values */
431 >        RAY  *r
432 > )
433   {
434 <        register int  (**tp)();
434 >        oputf_t **tp;
435  
436          if (every_out[0] == NULL)
437                  return;
# Line 363 | Line 443 | RAY  *r;
443          tabin(r);
444          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
445                  (**tp)(r);
446 <        putchar('\n');
446 >        if (outform == 'a')
447 >                putchar('\n');
448   }
449  
450  
451 < static
452 < tabin(r)                                /* tab in appropriate amount */
453 < RAY  *r;
451 > static void
452 > tabin(                          /* tab in appropriate amount */
453 >        RAY  *r
454 > )
455   {
456 <        register RAY  *rp;
456 >        const RAY  *rp;
457  
458          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
459                  putchar('\t');
460   }
461  
462  
463 < static
464 < oputo(r)                                /* print origin */
465 < register RAY  *r;
463 > static void
464 > oputo(                          /* print origin */
465 >        RAY  *r
466 > )
467   {
468          (*putreal)(r->rorg[0]);
469          (*putreal)(r->rorg[1]);
# Line 388 | Line 471 | register RAY  *r;
471   }
472  
473  
474 < static
475 < oputd(r)                                /* print direction */
476 < register RAY  *r;
474 > static void
475 > oputd(                          /* print direction */
476 >        RAY  *r
477 > )
478   {
479          (*putreal)(r->rdir[0]);
480          (*putreal)(r->rdir[1]);
# Line 398 | Line 482 | register RAY  *r;
482   }
483  
484  
485 < static
486 < oputv(r)                                /* print value */
487 < register RAY  *r;
485 > static void
486 > oputv(                          /* print value */
487 >        RAY  *r
488 > )
489   {
405 –        COLR  cout;
406 –        
490          if (outform == 'c') {
491 +                COLR  cout;
492                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
493                                  colval(r->rcol,GRN),
494                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 417 | Line 501 | register RAY  *r;
501   }
502  
503  
504 < static
505 < oputl(r)                                /* print effective distance */
506 < register RAY  *r;
504 > static void
505 > oputV(                          /* print value contribution */
506 >        RAY *r
507 > )
508   {
509 +        double  contr[3];
510 +
511 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
512 +        multcolor(contr, r->rcol);
513 +        (*putreal)(contr[RED]);
514 +        (*putreal)(contr[GRN]);
515 +        (*putreal)(contr[BLU]);
516 + }
517 +
518 +
519 + static void
520 + oputl(                          /* print effective distance */
521 +        RAY  *r
522 + )
523 + {
524          (*putreal)(r->rt);
525   }
526  
527  
528 < static
529 < oputL(r)                                /* print single ray length */
530 < register RAY  *r;
528 > static void
529 > oputL(                          /* print single ray length */
530 >        RAY  *r
531 > )
532   {
533          (*putreal)(r->rot);
534   }
535  
536  
537 < static
538 < oputp(r)                                /* print point */
539 < register RAY  *r;
537 > static void
538 > oputc(                          /* print local coordinates */
539 >        RAY  *r
540 > )
541   {
542 +        (*putreal)(r->uv[0]);
543 +        (*putreal)(r->uv[1]);
544 + }
545 +
546 +
547 + static void
548 + oputp(                          /* print point */
549 +        RAY  *r
550 + )
551 + {
552          if (r->rot < FHUGE) {
553                  (*putreal)(r->rop[0]);
554                  (*putreal)(r->rop[1]);
# Line 449 | Line 561 | register RAY  *r;
561   }
562  
563  
564 < static
565 < oputN(r)                                /* print unperturbed normal */
566 < register RAY  *r;
564 > static void
565 > oputN(                          /* print unperturbed normal */
566 >        RAY  *r
567 > )
568   {
569          if (r->rot < FHUGE) {
570                  (*putreal)(r->ron[0]);
# Line 465 | Line 578 | register RAY  *r;
578   }
579  
580  
581 < static
582 < oputn(r)                                /* print perturbed normal */
583 < RAY  *r;
581 > static void
582 > oputn(                          /* print perturbed normal */
583 >        RAY  *r
584 > )
585   {
586          FVECT  pnorm;
587  
# Line 484 | Line 598 | RAY  *r;
598   }
599  
600  
601 < static
602 < oputs(r)                                /* print name */
603 < register RAY  *r;
601 > static void
602 > oputs(                          /* print name */
603 >        RAY  *r
604 > )
605   {
606          if (r->ro != NULL)
607                  fputs(r->ro->oname, stdout);
# Line 496 | Line 611 | register RAY  *r;
611   }
612  
613  
614 < static
615 < oputw(r)                                /* print weight */
616 < register RAY  *r;
614 > static void
615 > oputw(                          /* print weight */
616 >        RAY  *r
617 > )
618   {
619          (*putreal)(r->rweight);
620   }
621  
622  
623 < static
624 < oputm(r)                                /* print modifier */
625 < register RAY  *r;
623 > static void
624 > oputW(                          /* print coefficient */
625 >        RAY  *r
626 > )
627   {
628 +        double  contr[3];
629 +
630 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
631 +        (*putreal)(contr[RED]);
632 +        (*putreal)(contr[GRN]);
633 +        (*putreal)(contr[BLU]);
634 + }
635 +
636 +
637 + static void
638 + oputm(                          /* print modifier */
639 +        RAY  *r
640 + )
641 + {
642          if (r->ro != NULL)
643 <                fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
643 >                if (r->ro->omod != OVOID)
644 >                        fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
645 >                else
646 >                        fputs(VOIDID, stdout);
647          else
648                  putchar('*');
649          putchar('\t');
650   }
651  
652  
653 < static
654 < puta(v)                         /* print ascii value */
655 < double  v;
653 > static void
654 > oputM(                          /* print material */
655 >        RAY  *r
656 > )
657   {
658 +        OBJREC  *mat;
659 +
660 +        if (r->ro != NULL) {
661 +                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
662 +                        fputs(mat->oname, stdout);
663 +                else
664 +                        fputs(VOIDID, stdout);
665 +        } else
666 +                putchar('*');
667 +        putchar('\t');
668 + }
669 +
670 +
671 + static void
672 + oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
673 +        RAY  *r
674 + )
675 + {
676 +        fputs("~\t", stdout);
677 + }
678 +
679 +
680 + static void
681 + puta(                           /* print ascii value */
682 +        double  v
683 + )
684 + {
685          printf("%e\t", v);
686   }
687  
688  
689 < static
689 > static void
690   putd(v)                         /* print binary double */
691   double  v;
692   {
# Line 532 | Line 694 | double  v;
694   }
695  
696  
697 < static
697 > static void
698   putf(v)                         /* print binary float */
699   double  v;
700   {

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