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

Comparing ray/src/util/dctimestep.c (file contents):
Revision 2.2 by greg, Fri Jun 19 06:49:42 2009 UTC vs.
Revision 2.21 by greg, Tue Oct 16 15:53:04 2012 UTC

# Line 10 | Line 10 | static const char RCSid[] = "$Id$";
10   #include <ctype.h>
11   #include "standard.h"
12   #include "platform.h"
13 + #include "paths.h"
14   #include "color.h"
15   #include "resolu.h"
16   #include "bsdf.h"
17 + #include "bsdf_m.h"
18  
19   char    *progname;                      /* global argv[0] */
20  
# Line 38 | Line 40 | cm_alloc(int nrows, int ncols)
40          CMATRIX *cm;
41  
42          if ((nrows <= 0) | (ncols <= 0))
43 <                return(NULL);
43 >                error(USER, "attempt to create empty matrix");
44          cm = (CMATRIX *)malloc(sizeof(CMATRIX) +
45                                  3*sizeof(COLORV)*(nrows*ncols - 1));
46          if (cm == NULL)
# Line 108 | Line 110 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
110          CMATRIX *cm;
111          FILE    *fp = stdin;
112  
113 +        if (ncols <= 0)
114 +                error(USER, "Non-positive number of columns");
115          if (fname == NULL)
116                  fname = "<stdin>";
117          else if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
# Line 160 | Line 164 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
164                  int     maxrow = (nrows > 0 ? nrows : 32000);
165                  int     r, c;
166                  for (r = 0; r < maxrow; r++) {
167 <                    if (r >= cm->nrows)         /* need more space? */
167 >                    if (r >= cm->nrows)                 /* need more space? */
168                          cm = cm_resize(cm, 2*cm->nrows);
169                      for (c = 0; c < ncols; c++) {
170                          COLORV  *cv = cm_lval(cm,r,c);
171                          if (fscanf(fp, COLSPEC, cv, cv+1, cv+2) != 3)
172 <                                if ((nrows <= 0) & (r > 0) & (c == 0)) {
172 >                                if ((nrows <= 0) & (r > 0) & !c) {
173                                          cm = cm_resize(cm, maxrow=r);
174                                          break;
175                                  } else
# Line 193 | Line 197 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
197                                          if (nread == cm->nrows*cm->ncols)
198                                                          /* need more space? */
199                                                  cm = cm_resize(cm, 2*cm->nrows);
200 <                                        else if (nread % cm->ncols == 0)
200 >                                        else if (nread && !(nread % cm->ncols))
201                                                          /* seem to be  done */
202                                                  cm = cm_resize(cm, nread/cm->ncols);
203                                          else            /* ended mid-row */
# Line 248 | Line 252 | not_handled:
252          return(NULL);   /* gratis return */
253   }
254  
255 < /* Multiply two matrices (or a matrix and a vector) and allocate the result*/
255 > /* Scale a matrix by a single value */
256   static CMATRIX *
257 + cm_scale(const CMATRIX *cm1, const COLOR sca)
258 + {
259 +        CMATRIX *cmr;
260 +        int     dr, dc;
261 +
262 +        cmr = cm_alloc(cm1->nrows, cm1->ncols);
263 +        if (cmr == NULL)
264 +                return(NULL);
265 +        for (dr = 0; dr < cmr->nrows; dr++)
266 +            for (dc = 0; dc < cmr->ncols; dc++) {
267 +                const COLORV    *sp = cm_lval(cm1,dr,dc);
268 +                COLORV          *dp = cm_lval(cmr,dr,dc);
269 +                dp[0] = sp[0] * sca[0];
270 +                dp[1] = sp[1] * sca[1];
271 +                dp[2] = sp[2] * sca[2];
272 +            }
273 +        return(cmr);
274 + }
275 +
276 + /* Multiply two matrices (or a matrix and a vector) and allocate the result */
277 + static CMATRIX *
278   cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
279   {
280          CMATRIX *cmr;
# Line 289 | Line 314 | cm_print(const CMATRIX *cm, FILE *fp)
314          }
315   }
316  
317 < /* convert a BSDF to our matrix representation */
317 > /* Convert a BSDF to our matrix representation */
318   static CMATRIX *
319 < cm_bsdf(const struct BSDF_data *bsdf)
319 > cm_bsdf(const COLOR bsdfLamb, const COLOR specCol, const SDMat *bsdf)
320   {
321          CMATRIX *cm = cm_alloc(bsdf->nout, bsdf->ninc);
322 <        COLORV  *mp = cm->cmem;
322 >        int     nbadohm = 0;
323 >        int     nneg = 0;
324          int     r, c;
325 <        
326 <        for (r = 0; r < cm->nrows; r++)
327 <                for (c = 0; c < cm->ncols; c++, mp += 3)
328 <                        mp[0] = mp[1] = mp[2] = BSDF_value(bsdf,c,r);
325 >                                        /* reciprocity is "transparent" */
326 >        for (c = 0; c < cm->ncols; c++) {
327 >                const double    dom = mBSDF_incohm(bsdf,c);
328 >                                        /* projected solid angle */
329 >                nbadohm += (dom <= 0);
330 >
331 >                for (r = 0; r < cm->nrows; r++) {
332 >                        float   f = mBSDF_value(bsdf,c,r);
333 >                        COLORV  *mp = cm_lval(cm,r,c);
334 >                                        /* check BSDF value */
335 >                        if ((f <= 0) | (dom <= 0)) {
336 >                                nneg += (f < -FTINY);
337 >                                f = .0f;
338 >                        }
339 >                        copycolor(mp, specCol);
340 >                        scalecolor(mp, f);
341 >                        addcolor(mp, bsdfLamb);
342 >                        scalecolor(mp, dom);
343 >                }
344 >        }
345 >        if (nneg | nbadohm) {
346 >                sprintf(errmsg,
347 >                    "BTDF has %d negatives and %d bad incoming solid angles",
348 >                                nneg, nbadohm);
349 >                error(WARNING, errmsg);
350 >        }
351          return(cm);
352   }
353  
354 + /* Load and convert a matrix BSDF from the given XML file */
355 + static CMATRIX *
356 + cm_loadBSDF(char *fname, COLOR cLamb)
357 + {
358 +        CMATRIX         *Tmat;
359 +        char            *fpath;
360 +        SDError         ec;
361 +        SDData          myBSDF;
362 +        SDSpectralDF    *tdf;
363 +        COLOR           bsdfLamb, specCol;
364 +                                        /* find path to BSDF file */
365 +        fpath = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK);
366 +        if (fpath == NULL) {
367 +                sprintf(errmsg, "cannot find BSDF file '%s'", fname);
368 +                error(USER, errmsg);
369 +        }
370 +        SDclearBSDF(&myBSDF, fname);    /* load XML and check type */
371 +        ec = SDloadFile(&myBSDF, fpath);
372 +        if (ec)
373 +                error(USER, transSDError(ec));
374 +        ccy2rgb(&myBSDF.tLamb.spec, myBSDF.tLamb.cieY/PI, bsdfLamb);
375 +        tdf = (myBSDF.tf != NULL) ? myBSDF.tf : myBSDF.tb;
376 +        if (tdf == NULL) {              /* no non-Lambertian transmission? */
377 +                if (cLamb != NULL)
378 +                        copycolor(cLamb, bsdfLamb);
379 +                SDfreeBSDF(&myBSDF);
380 +                return(NULL);
381 +        }
382 +        if (tdf->ncomp != 1 || tdf->comp[0].func != &SDhandleMtx) {
383 +                sprintf(errmsg, "unsupported BSDF '%s'", fpath);
384 +                error(USER, errmsg);
385 +        }
386 +                                        /* convert BTDF to matrix */
387 +        ccy2rgb(&tdf->comp[0].cspec[0], 1., specCol);
388 +        Tmat = cm_bsdf(bsdfLamb, specCol, (SDMat *)tdf->comp[0].dist);
389 +        if (cLamb != NULL)              /* Lambertian is included */
390 +                setcolor(cLamb, .0, .0, .0);
391 +                                        /* free BSDF and return */
392 +        SDfreeBSDF(&myBSDF);
393 +        return(Tmat);
394 + }
395 +
396   /* Sum together a set of images and write result to stdout */
397   static int
398 < sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv)
398 > sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv, FILE *fout)
399   {
400          int     myDT = DTfromHeader;
401          CMATRIX *pmat;
# Line 321 | Line 411 | sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv)
411                  FILE            *fp;
412                  int             dt, xr, yr;
413                  COLORV          *psp;
414 +                                                        /* check for zero */
415 +                if ((scv[RED] == 0) & (scv[GRN] == 0) & (scv[BLU] == 0) &&
416 +                                (myDT != DTfromHeader) | (i < cv->nrows-1))
417 +                        continue;
418                                                          /* open next picture */
419                  sprintf(fname, fspec, i);
420                  if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
# Line 343 | Line 437 | sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv)
437                          pmat = cm_alloc(myYR, myXR);
438                          memset(pmat->cmem, 0, sizeof(COLOR)*myXR*myYR);
439                                                          /* finish header */
440 <                        fputformat(myDT==DTrgbe ? COLRFMT : CIEFMT, stdout);
441 <                        fputc('\n', stdout);
442 <                        fprtresolu(myXR, myYR, stdout);
443 <                        fflush(stdout);
440 >                        fputformat(myDT==DTrgbe ? COLRFMT : CIEFMT, fout);
441 >                        fputc('\n', fout);
442 >                        fprtresolu(myXR, myYR, fout);
443 >                        fflush(fout);
444                  } else if ((dt != myDT) | (xr != myXR) | (yr != myYR)) {
445                          sprintf(errmsg, "picture '%s' format/size mismatch",
446                                          fname);
# Line 371 | Line 465 | sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv)
465          free(scanline);
466                                                          /* write scanlines */
467          for (y = 0; y < myYR; y++)
468 <                if (fwritescan((COLOR *)cm_lval(pmat, y, 0), myXR, stdout) < 0)
468 >                if (fwritescan((COLOR *)cm_lval(pmat, y, 0), myXR, fout) < 0)
469                          return(0);
470          cm_free(pmat);                                  /* all done */
471 <        return(fflush(stdout) == 0);
471 >        return(fflush(fout) == 0);
472   }
473  
474 < /* check to see if a string contains a %d specification */
475 < int
476 < hasDecimalSpec(const char *s)
474 > /* check to see if a string contains a %d or %o specification */
475 > static int
476 > hasNumberFormat(const char *s)
477   {
478 <        while (*s && *s != '%')
479 <                s++;
480 <        if (!*s)
481 <                return(0);
482 <        do
483 <                ++s;
484 <        while (isdigit(*s));
485 <
486 <        return(*s == 'd');
478 >        while (*s) {
479 >                while (*s != '%')
480 >                        if (!*s++)
481 >                                return(0);
482 >                if (*++s == '%') {              /* ignore "%%" */
483 >                        ++s;
484 >                        continue;
485 >                }
486 >                while (isdigit(*s))             /* field length */
487 >                        ++s;
488 >                                                /* field we'll use? */
489 >                if ((*s == 'd') | (*s == 'i') | (*s == 'o') |
490 >                                        (*s == 'x') | (*s == 'X'))
491 >                        return(1);
492 >        }
493 >        return(0);                              /* didn't find one */
494   }
495  
496   int
497   main(int argc, char *argv[])
498   {
499 <        CMATRIX                 *tvec, *Dmat, *Tmat, *ivec, *cvec;
399 <        struct BSDF_data        *btdf;
499 >        CMATRIX                 *cvec;          /* component vector result */
500  
501          progname = argv[0];
502  
503 <        if ((argc < 4) | (argc > 5)) {
504 <                fprintf(stderr, "Usage: %s Vspec Tbsdf.xml Dmat.dat [tregvec]\n",
505 <                                progname);
503 >        if ((argc < 2) | (argc > 5)) {
504 >                fprintf(stderr, "Usage: %s DCspec [tregvec]\n", progname);
505 >                fprintf(stderr, "   or: %s Vspec Tbsdf.xml Dmat.dat [tregvec]\n",
506 >                                        progname);
507                  return(1);
508          }
509 <        tvec = cm_load(argv[4], 0, 1, DTascii); /* argv[4]==NULL iff argc==4 */
510 <        Dmat = cm_load(argv[3], 0, tvec->nrows, DTfromHeader);
511 <        btdf = load_BSDF(argv[2]);
512 <        if (btdf == NULL)
513 <                return(1);
514 <        if (btdf->ninc != Dmat->nrows) {
515 <                sprintf(errmsg, "Incoming BTDF dir (%d) mismatch to D (%d)",
516 <                                btdf->ninc, Dmat->nrows);
517 <                error(USER, errmsg);
518 <        }
509 >
510 >        if (argc > 3) {                         /* VTDs expression */
511 >                CMATRIX *svec, *Dmat, *Tmat, *ivec;
512 >                COLOR   tLamb;
513 >                                                /* get sky vector */
514 >                svec = cm_load(argv[4], 0, 1, DTascii);
515 >                                                /* load BSDF */
516 >                Tmat = cm_loadBSDF(argv[2], tLamb);
517 >                                                /* load Daylight matrix */
518 >                Dmat = cm_load(argv[3], Tmat==NULL ? 0 : Tmat->ncols,
519 >                                        svec->nrows, DTfromHeader);
520                                                  /* multiply vector through */
521 <        ivec = cm_multiply(Dmat, tvec);
522 <        cm_free(Dmat); cm_free(tvec);
523 <        Tmat = cm_bsdf(btdf);                   /* convert BTDF to matrix */
524 <        free_BSDF(btdf);
525 <        cvec = cm_multiply(Tmat, ivec);         /* cvec = component vector */
526 <        cm_free(Tmat); cm_free(ivec);
527 <        if (hasDecimalSpec(argv[1])) {          /* generating image */
521 >                ivec = cm_multiply(Dmat, svec);
522 >                cm_free(Dmat); cm_free(svec);
523 >                if (Tmat == NULL) {             /* diffuse only */
524 >                        cvec = cm_scale(ivec, tLamb);
525 >                } else {                        /* else apply BTDF matrix */
526 >                        cvec = cm_multiply(Tmat, ivec);
527 >                        cm_free(Tmat);
528 >                }
529 >                cm_free(ivec);
530 >        } else {                                /* else just use sky vector */
531 >                cvec = cm_load(argv[2], 0, 1, DTascii);
532 >        }
533 >
534 >        if (hasNumberFormat(argv[1])) {         /* generating image */
535                  SET_FILE_BINARY(stdout);
536                  newheader("RADIANCE", stdout);
537                  printargs(argc, argv, stdout);
538                  fputnow(stdout);
539 <                if (!sum_images(argv[1], cvec))
539 >                if (!sum_images(argv[1], cvec, stdout))
540                          return(1);
541          } else {                                /* generating vector */
542                  CMATRIX *Vmat = cm_load(argv[1], 0, cvec->nrows, DTfromHeader);

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