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root/radiance/ray/src/util/cmatrix.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/util/cmatrix.c (file contents):
Revision 2.16 by schorsch, Sun Mar 6 01:13:18 2016 UTC vs.
Revision 2.40 by greg, Sat Mar 22 01:27:22 2025 UTC

# Line 15 | Line 15 | static const char RCSid[] = "$Id$";
15   #include "paths.h"
16   #include "resolu.h"
17  
18 + const char      stdin_name[] = "<stdin>";
19 +
20   const char      *cm_fmt_id[] = {
21 <                        "unknown", "ascii", COLRFMT, CIEFMT,
22 <                        "float", "double"
21 >                        "unknown", COLRFMT, CIEFMT, SPECFMT,
22 >                        "float", "ascii", "double"
23                  };
24  
25   const int       cm_elem_size[] = {
26 <                        0, 0, 3*sizeof(float), 3*sizeof(double), 4, 4
26 >                        0, 4, 4, 0, 3*sizeof(float), 0, 3*sizeof(double)
27                  };
28  
29   /* Allocate a color coefficient matrix */
# Line 33 | Line 35 | cm_alloc(int nrows, int ncols)
35          if ((nrows <= 0) | (ncols <= 0))
36                  error(USER, "attempt to create empty matrix");
37          cm = (CMATRIX *)malloc(sizeof(CMATRIX) +
38 <                                sizeof(COLOR)*(nrows*ncols - 1));
39 <        if (cm == NULL)
38 >                                sizeof(COLOR)*((size_t)nrows*ncols - 1));
39 >        if (!cm)
40                  error(SYSTEM, "out of memory in cm_alloc()");
41          cm->nrows = nrows;
42          cm->ncols = ncols;
# Line 57 | Line 59 | cm_resize(CMATRIX *cm, int nrows)
59   {
60          size_t  old_size, new_size, ra_bounds[2];
61  
62 +        if (!cm)
63 +                return(NULL);
64          if (nrows == cm->nrows)
65                  return(cm);
66          if (nrows <= 0) {
67                  cm_free(cm);
68                  return(NULL);
69          }
70 <        old_size = sizeof(CMATRIX) + sizeof(COLOR)*(cm->nrows*cm->ncols - 1);
70 >        old_size = sizeof(CMATRIX) + sizeof(COLOR)*((size_t)cm->nrows*cm->ncols - 1);
71          adjacent_ra_sizes(ra_bounds, old_size);
72 <        new_size = sizeof(CMATRIX) + sizeof(COLOR)*(nrows*cm->ncols - 1);
72 >        new_size = sizeof(CMATRIX) + sizeof(COLOR)*((size_t)nrows*cm->ncols - 1);
73          if (nrows < cm->nrows ? new_size <= ra_bounds[0] :
74                                  new_size > ra_bounds[1]) {
75                  adjacent_ra_sizes(ra_bounds, new_size);
76                  cm = (CMATRIX *)realloc(cm, ra_bounds[1]);
77 <                if (cm == NULL)
77 >                if (!cm)
78                          error(SYSTEM, "out of memory in cm_resize()");
79          }
80          cm->nrows = nrows;
# Line 79 | Line 83 | cm_resize(CMATRIX *cm, int nrows)
83  
84   typedef struct {
85          int     dtype;          /* data type */
86 +        int     need2swap;      /* need byte swap? */
87          int     nrows, ncols;   /* matrix size */
88 +        COLOR   expos;          /* exposure value */
89          char    *err;           /* error message */
90   } CMINFO;               /* header info record */
91  
# Line 87 | Line 93 | static int
93   get_cminfo(char *s, void *p)
94   {
95          CMINFO  *ip = (CMINFO *)p;
96 <        char    fmt[32];
96 >        char    fmt[MAXFMTLEN];
97          int     i;
98  
99 <        if (!strncmp(s, "NCOMP=", 6) && atoi(s+6) != 3) {
99 >        if (isncomp(s) && ncompval(s) != 3) {
100                  ip->err = "unexpected # components (must be 3)";
101                  return(-1);
102          }
# Line 102 | Line 108 | get_cminfo(char *s, void *p)
108                  ip->ncols = atoi(s+6);
109                  return(0);
110          }
111 +        if ((i = isbigendian(s)) >= 0) {
112 +                ip->need2swap = (nativebigendian() != i);
113 +                return(0);
114 +        }
115 +        if (isexpos(s)) {
116 +                double  d = exposval(s);
117 +                scalecolor(ip->expos, d);
118 +                return(0);
119 +        }
120 +        if (iscolcor(s)) {
121 +                COLOR   ctmp;
122 +                colcorval(ctmp, s);
123 +                multcolor(ip->expos, ctmp);
124 +                return(0);
125 +        }
126          if (!formatval(fmt, s))
127                  return(0);
128          for (i = 1; i < DTend; i++)
# Line 112 | Line 133 | get_cminfo(char *s, void *p)
133  
134   /* Load header to obtain/check data type and number of columns */
135   char *
136 < cm_getheader(int *dt, int *nr, int *nc, FILE *fp)
136 > cm_getheader(int *dt, int *nr, int *nc, int *swp, COLOR scale, FILE *fp)
137   {
138          CMINFO  cmi;
139                                                  /* read header */
140          cmi.dtype = DTfromHeader;
141 +        cmi.need2swap = 0;
142 +        cmi.expos[0] = cmi.expos[1] = cmi.expos[2] = 1.f;
143          cmi.nrows = cmi.ncols = 0;
144          cmi.err = "unexpected EOF in header";
145          if (getheader(fp, get_cminfo, &cmi) < 0)
146                  return(cmi.err);
147 <        if (dt != NULL) {                       /* get/check data type? */
147 >        if (dt) {                               /* get/check data type? */
148                  if (cmi.dtype == DTfromHeader) {
149                          if (*dt == DTfromHeader)
150                                  return("missing/unknown data format in header");
# Line 130 | Line 153 | cm_getheader(int *dt, int *nr, int *nc, FILE *fp)
153                  else if (*dt != cmi.dtype)
154                          return("unexpected data format in header");
155          }
156 <        if (nr != NULL) {                       /* get/check #rows? */
156 >        if (nr) {                               /* get/check #rows? */
157                  if (*nr <= 0)
158                          *nr = cmi.nrows;
159                  else if ((cmi.nrows > 0) & (*nr != cmi.nrows))
160                          return("unexpected row count in header");
161          }
162 <        if (nc != NULL) {                       /* get/check #columns? */
162 >        if (nc) {                               /* get/check #columns? */
163                  if (*nc <= 0)
164                          *nc = cmi.ncols;
165                  else if ((cmi.ncols > 0) & (*nc != cmi.ncols))
166                          return("unexpected column count in header");
167          }
168 +        if (swp)                                /* get/check swap? */
169 +                *swp = cmi.need2swap;
170 +        if (scale) {                            /* transfer exposure comp. */
171 +                scale[0] = 1.f/cmi.expos[0];
172 +                scale[1] = 1.f/cmi.expos[1];
173 +                scale[2] = 1.f/cmi.expos[2];
174 +        }
175          return(NULL);
176   }
177  
178 + /* Allocate and load image data into matrix */
179 + static CMATRIX *
180 + cm_load_rgbe(FILE *fp, int nrows, int ncols)
181 + {
182 +        CMATRIX *cm;
183 +        COLORV  *mp;
184 +                                                /* header already loaded */
185 +        cm = cm_alloc(nrows, ncols);
186 +        if (!cm)
187 +                return(NULL);
188 +        mp = cm->cmem;
189 +        while (nrows--) {
190 +                if (freadscan((COLOR *)mp, ncols, fp) < 0) {
191 +                        error(USER, "error reading color picture as matrix");
192 +                        cm_free(cm);
193 +                        return(NULL);
194 +                }
195 +                mp += 3*ncols;
196 +        }                                       /* caller closes stream */
197 +        return(cm);
198 + }
199 +
200   /* Allocate and load a matrix from the given input (or stdin if NULL) */
201   CMATRIX *
202   cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int dtype)
203   {
204          const int       ROWINC = 2048;
205 <        FILE            *fp = stdin;
205 >        int             dimsOK = (dtype == DTascii) | (nrows > 0) && ncols;
206 >        int             swap = 0;
207 >        FILE            *fp;
208 >        COLOR           scale;
209          CMATRIX         *cm;
210  
211 <        if (inspec == NULL)
212 <                inspec = "<stdin>";
213 <        else if (inspec[0] == '!') {
211 >        if (!inspec)
212 >                inspec = stdin_name;
213 >        else if (!*inspec)
214 >                return(NULL);
215 >        if (inspec == stdin_name) {             /* reading from stdin? */
216 >                fp = stdin;
217 >        } else if (inspec[0] == '!') {
218                  fp = popen(inspec+1, "r");
219 <                if (fp == NULL) {
219 >                if (!fp) {
220                          sprintf(errmsg, "cannot start command '%s'", inspec);
221                          error(SYSTEM, errmsg);
222                  }
223 <        } else if ((fp = fopen(inspec, "r")) == NULL) {
223 >        } else if (!(fp = fopen(inspec, "r"))) {
224                  sprintf(errmsg, "cannot open file '%s'", inspec);
225                  error(SYSTEM, errmsg);
226          }
# Line 170 | Line 229 | cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int
229   #endif
230          if (dtype != DTascii)
231                  SET_FILE_BINARY(fp);            /* doesn't really work */
232 <        if (!dtype | !ncols) {                  /* expecting header? */
233 <                char    *err = cm_getheader(&dtype, &nrows, &ncols, fp);
234 <                if (err != NULL)
232 >        if (!dtype | !dimsOK) {                 /* expecting header? */
233 >                char    *err = cm_getheader(&dtype, &nrows, &ncols, &swap, scale, fp);
234 >                if (err)
235                          error(USER, err);
236 <                if (ncols <= 0)
237 <                        error(USER, "unspecified number of columns");
236 >                dimsOK = ncols > 0 && ( nrows > 0 ||
237 >                                (dtype != DTrgbe) & (dtype != DTxyze) );
238          }
239 +        if (!dimsOK && !fscnresolu(&ncols, &nrows, fp))
240 +                error(USER, "unspecified matrix size");
241          switch (dtype) {
242          case DTascii:
243          case DTfloat:
244          case DTdouble:
245                  break;
246 +        case DTrgbe:
247 +        case DTxyze:
248 +                cm = cm_load_rgbe(fp, nrows, ncols);
249 +                goto cleanup;
250          default:
251                  error(USER, "unexpected data type in cm_load()");
252          }
253          if (nrows <= 0) {                       /* don't know length? */
254                  int     guessrows = 147;        /* usually big enough */
255 <                if ((dtype != DTascii) & (fp != stdin) & (inspec[0] != '!')) {
255 >                if (cm_elem_size[dtype] && (fp != stdin) & (inspec[0] != '!')) {
256                          long    startpos = ftell(fp);
257                          if (fseek(fp, 0L, SEEK_END) == 0) {
258 +                                long    rowsiz = (long)ncols*cm_elem_size[dtype];
259                                  long    endpos = ftell(fp);
194 –                                long    elemsiz = 3*(dtype==DTfloat ?
195 –                                            sizeof(float) : sizeof(double));
260  
261 <                                if ((endpos - startpos) % (ncols*elemsiz)) {
261 >                                if ((endpos - startpos) % rowsiz) {
262                                          sprintf(errmsg,
263                                          "improper length for binary file '%s'",
264                                                          inspec);
265                                          error(USER, errmsg);
266                                  }
267 <                                guessrows = (endpos - startpos)/(ncols*elemsiz);
267 >                                guessrows = (endpos - startpos)/rowsiz;
268                                  if (fseek(fp, startpos, SEEK_SET) < 0) {
269                                          sprintf(errmsg,
270                                                  "fseek() error on file '%s'",
# Line 213 | Line 277 | cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int
277                  cm = cm_alloc(guessrows, ncols);
278          } else
279                  cm = cm_alloc(nrows, ncols);
280 <        if (cm == NULL)                                 /* XXX never happens */
280 >        if (!cm)                                        /* XXX never happens */
281                  return(NULL);
282          if (dtype == DTascii) {                         /* read text file */
283                  int     maxrow = (nrows > 0 ? nrows : 32000);
# Line 242 | Line 306 | cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int
306                          }
307          } else {                                        /* read binary file */
308                  if (sizeof(COLOR) == cm_elem_size[dtype]) {
309 <                        int     nread = 0;
309 >                        size_t  nread = 0;
310                          do {                            /* read all we can */
311 <                                nread += fread(cm->cmem + 3*nread,
311 >                                nread += getbinary(cm->cmem + 3*nread,
312                                                  sizeof(COLOR),
313 <                                                cm->nrows*cm->ncols - nread,
313 >                                                (size_t)cm->nrows*cm->ncols - nread,
314                                                  fp);
315                                  if (nrows <= 0) {       /* unknown length */
316 <                                        if (nread == cm->nrows*cm->ncols)
316 >                                        if (nread == (size_t)cm->nrows*cm->ncols)
317                                                          /* need more space? */
318                                                  cm = cm_resize(cm, cm->nrows+ROWINC);
319                                          else if (nread && !(nread % cm->ncols))
# Line 257 | Line 321 | cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int
321                                                  cm = cm_resize(cm, nread/cm->ncols);
322                                          else            /* ended mid-row */
323                                                  goto EOFerror;
324 <                                } else if (nread < cm->nrows*cm->ncols)
324 >                                } else if (nread < (size_t)cm->nrows*cm->ncols)
325                                          goto EOFerror;
326 <                        } while (nread < cm->nrows*cm->ncols);
326 >                        } while (nread < (size_t)cm->nrows*cm->ncols);
327  
328 +                        if (swap) {
329 +                                if (sizeof(COLORV) == 4)
330 +                                        swap32((char *)cm->cmem,
331 +                                                        3*(size_t)cm->nrows*cm->ncols);
332 +                                else /* sizeof(COLORV) == 8 */
333 +                                        swap64((char *)cm->cmem,
334 +                                                        3*(size_t)cm->nrows*cm->ncols);
335 +                        }
336                  } else if (dtype == DTdouble) {
337                          double  dc[3];                  /* load from double */
338                          COLORV  *cvp = cm->cmem;
339 <                        int     n = nrows*ncols;
339 >                        size_t  n = (size_t)nrows*ncols;
340  
341                          if (n <= 0)
342                                  goto not_handled;
343                          while (n--) {
344 <                                if (fread(dc, sizeof(double), 3, fp) != 3)
344 >                                if (getbinary(dc, sizeof(double), 3, fp) != 3)
345                                          goto EOFerror;
346 +                                if (swap) swap64((char *)dc, 3);
347                                  copycolor(cvp, dc);
348                                  cvp += 3;
349                          }
350                  } else /* dtype == DTfloat */ {
351                          float   fc[3];                  /* load from float */
352                          COLORV  *cvp = cm->cmem;
353 <                        int     n = nrows*ncols;
353 >                        size_t  n = (size_t)nrows*ncols;
354  
355                          if (n <= 0)
356                                  goto not_handled;
357                          while (n--) {
358 <                                if (fread(fc, sizeof(float), 3, fp) != 3)
358 >                                if (getbinary(fc, sizeof(float), 3, fp) != 3)
359                                          goto EOFerror;
360 +                                if (swap) swap32((char *)fc, 3);
361                                  copycolor(cvp, fc);
362                                  cvp += 3;
363                          }
# Line 295 | Line 369 | cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int
369                                  error(WARNING, errmsg);
370                  }
371          }
372 + cleanup:
373          if (fp != stdin) {
374                  if (inspec[0] != '!')
375                          fclose(fp);
# Line 307 | Line 382 | cm_load(const char *inspec, int nrows, int ncols, int
382          else
383                  funlockfile(fp);
384   #endif
385 +        if ((scale[0] < .99) | (scale[0] > 1.01) |
386 +                        (scale[1] < .99) | (scale[1] > 1.01) |
387 +                        (scale[2] < .99) | (scale[2] > 1.01)) {
388 +                size_t  n = (size_t)ncols*nrows;
389 +                COLORV  *mp = cm->cmem;
390 +                while (n--) {           /* apply exposure scaling */
391 +                        *mp++ *= scale[0];
392 +                        *mp++ *= scale[1];
393 +                        *mp++ *= scale[2];
394 +                }
395 +        }
396          return(cm);
397   EOFerror:
398          sprintf(errmsg, "unexpected EOF reading %s", inspec);
399          error(USER, errmsg);
400 +        return(NULL);
401   not_handled:
402          error(INTERNAL, "unhandled data size or length in cm_load()");
403          return(NULL);   /* gratis return */
# Line 323 | Line 410 | cm_column(const CMATRIX *cm, int c)
410          CMATRIX *cvr;
411          int     dr;
412  
413 +        if (!cm)
414 +                return(NULL);
415          if ((c < 0) | (c >= cm->ncols))
416                  error(INTERNAL, "column requested outside matrix");
417          cvr = cm_alloc(cm->nrows, 1);
418 <        if (cvr == NULL)
418 >        if (!cvr)
419                  return(NULL);
420          for (dr = 0; dr < cm->nrows; dr++) {
421                  const COLORV    *sp = cm_lval(cm,dr,c);
# Line 338 | Line 427 | cm_column(const CMATRIX *cm, int c)
427          return(cvr);
428   }
429  
341 – /* Scale a matrix by a single value */
342 – CMATRIX *
343 – cm_scale(const CMATRIX *cm1, const COLOR sca)
344 – {
345 –        CMATRIX *cmr;
346 –        int     dr, dc;
347 –
348 –        cmr = cm_alloc(cm1->nrows, cm1->ncols);
349 –        if (cmr == NULL)
350 –                return(NULL);
351 –        for (dr = 0; dr < cmr->nrows; dr++)
352 –            for (dc = 0; dc < cmr->ncols; dc++) {
353 –                const COLORV    *sp = cm_lval(cm1,dr,dc);
354 –                COLORV          *dp = cm_lval(cmr,dr,dc);
355 –                dp[0] = sp[0] * sca[0];
356 –                dp[1] = sp[1] * sca[1];
357 –                dp[2] = sp[2] * sca[2];
358 –            }
359 –        return(cmr);
360 – }
361 –
430   /* Multiply two matrices (or a matrix and a vector) and allocate the result */
431   CMATRIX *
432   cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
# Line 367 | Line 435 | cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
435          CMATRIX *cmr;
436          int     dr, dc, i;
437  
438 +        if (!cm1 | !cm2)
439 +                return(NULL);
440          if ((cm1->ncols <= 0) | (cm1->ncols != cm2->nrows))
441                  error(INTERNAL, "matrix dimension mismatch in cm_multiply()");
442          cmr = cm_alloc(cm1->nrows, cm2->ncols);
443 <        if (cmr == NULL)
443 >        if (!cmr)
444                  return(NULL);
445                                  /* optimization: check for zero rows & cols */
446          if (((cm1->nrows > 5) | (cm2->ncols > 5)) & (cm1->ncols > 5)) {
# Line 395 | Line 465 | cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
465                  COLORV  *dp = cm_lval(cmr,dr,dc);
466                  double  res[3];
467                  dp[0] = dp[1] = dp[2] = 0;
468 <                if (rowcheck != NULL && !rowcheck[dr])
468 >                if (rowcheck && !rowcheck[dr])
469                          continue;
470 <                if (colcheck != NULL && !colcheck[dc])
470 >                if (colcheck && !colcheck[dc])
471                          continue;
472                  res[0] = res[1] = res[2] = 0;
473                  for (i = 0; i < cm1->ncols; i++) {
474                      const COLORV        *cp1 = cm_lval(cm1,dr,i);
475                      const COLORV        *cp2 = cm_lval(cm2,i,dc);
476 <                    res[0] += cp1[0] * cp2[0];
477 <                    res[1] += cp1[1] * cp2[1];
478 <                    res[2] += cp1[2] * cp2[2];
476 >                    res[0] += (double)cp1[0] * cp2[0];
477 >                    res[1] += (double)cp1[1] * cp2[1];
478 >                    res[2] += (double)cp1[2] * cp2[2];
479                  }
480                  copycolor(dp, res);
481              }
482 <        if (rowcheck != NULL) free(rowcheck);
483 <        if (colcheck != NULL) free(colcheck);
482 >        if (rowcheck) free(rowcheck);
483 >        if (colcheck) free(colcheck);
484          return(cmr);
485   }
486  
# Line 419 | Line 489 | int
489   cm_write(const CMATRIX *cm, int dtype, FILE *fp)
490   {
491          static const char       tabEOL[2] = {'\t','\n'};
492 <        const COLORV            *mp = cm->cmem;
492 >        const COLORV            *mp;
493          int                     r, c;
494 +        size_t                  n, rv;
495  
496 +        if (!cm)
497 +                return(0);
498 + #ifdef getc_unlocked
499 +        flockfile(fp);
500 + #endif
501 +        mp = cm->cmem;
502          switch (dtype) {
503          case DTascii:
504                  for (r = 0; r < cm->nrows; r++)
# Line 433 | Line 510 | cm_write(const CMATRIX *cm, int dtype, FILE *fp)
510          case DTfloat:
511          case DTdouble:
512                  if (sizeof(COLOR) == cm_elem_size[dtype]) {
513 <                        r = cm->ncols*cm->nrows;
514 <                        while (r > 0) {
515 <                                c = fwrite(mp, sizeof(COLOR), r, fp);
516 <                                if (c <= 0)
513 >                        n = (size_t)cm->ncols*cm->nrows;
514 >                        while (n > 0) {
515 >                                rv = fwrite(mp, sizeof(COLOR), n, fp);
516 >                                if (rv <= 0)
517                                          return(0);
518 <                                mp += 3*c;
519 <                                r -= c;
518 >                                mp += 3*rv;
519 >                                n -= rv;
520                          }
521                  } else if (dtype == DTdouble) {
522                          double  dc[3];
523 <                        r = cm->ncols*cm->nrows;
524 <                        while (r--) {
523 >                        n = (size_t)cm->ncols*cm->nrows;
524 >                        while (n--) {
525                                  copycolor(dc, mp);
526 <                                if (fwrite(dc, sizeof(double), 3, fp) != 3)
526 >                                if (putbinary(dc, sizeof(double), 3, fp) != 3)
527                                          return(0);
528                                  mp += 3;
529                          }
530                  } else /* dtype == DTfloat */ {
531                          float   fc[3];
532 <                        r = cm->ncols*cm->nrows;
533 <                        while (r--) {
532 >                        n = (size_t)cm->ncols*cm->nrows;
533 >                        while (n--) {
534                                  copycolor(fc, mp);
535 <                                if (fwrite(fc, sizeof(float), 3, fp) != 3)
535 >                                if (putbinary(fc, sizeof(float), 3, fp) != 3)
536                                          return(0);
537                                  mp += 3;
538                          }
# Line 472 | Line 549 | cm_write(const CMATRIX *cm, int dtype, FILE *fp)
549                  fputs("Unsupported data type in cm_write()!\n", stderr);
550                  return(0);
551          }
552 + #ifdef getc_unlocked
553 +        funlockfile(fp);
554 + #endif
555          return(fflush(fp) == 0);
556   }

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