ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/util/glarendx.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/util/glarendx.c (file contents):
Revision 2.2 by greg, Tue Apr 28 09:11:00 1992 UTC vs.
Revision 2.5 by greg, Sun Jun 4 10:58:38 1995 UTC

# Line 7 | Line 7 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
7   /*
8   * Compute Glare Index given by program name or -t option:
9   *
10 + *      dgi -           Daylight Glare Index
11 + *      brs_gi -        Building Research Station Glare Index (Petherbridge
12 + *                                                             & Hopkinson)
13 + *      ugr -           Unified Glare Rating System (Fischer)
14   *      guth_dgr -      Guth discomfort glare rating
15   *      guth_vcp -      Guth visual comfort probability
16   *      cie_cgi -       CIE Glare Index (1983, due to Einhorn)
# Line 15 | Line 19 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
19   *      vert_ill -      Total vertical illuminance
20   *
21   *              12 April 1991   Greg Ward       EPFL
22 + *              19 April 1993   R. Compagnon    EPFL (added dgi, brs_gi, ugr)
23   */
24 <
24 >
25   #include "standard.h"
26   #include "view.h"
27 <
28 < extern double   erfc();
24 <
27 >
28 >
29   double  posindex();
30 <
30 >
31   double  direct(), guth_dgr(), guth_vcp(), cie_cgi(),
32 <        indirect(), total();
33 <
32 >        indirect(), total(), dgi(), brs_gi(), ugr();
33 >
34   struct named_func {
35          char    *name;
36          double  (*func)();
37          char    *descrip;
38   } all_funcs[] = {
39 +        {"dgi", dgi, "Daylight Glare Index"},
40 +        {"brs_gi", brs_gi, "BRS Glare Index"},
41 +        {"ugr", ugr, "Unified Glare Rating"},
42          {"guth_vcp", guth_vcp, "Guth Visual Comfort Probability"},
43          {"cie_cgi", cie_cgi, "CIE Glare Index (Einhorn)"},
44          {"guth_dgr", guth_dgr, "Guth Disability Glare Rating"},
# Line 40 | Line 47 | struct named_func {
47          {"vert_ind", indirect, "Indirect Vertical Illuminance"},
48          {NULL}
49   };
50 <
50 >
51   struct glare_src {
52          FVECT   dir;            /* source direction */
53          double  dom;            /* solid angle */
54          double  lum;            /* average luminance */
55          struct glare_src        *next;
56   } *all_srcs = NULL;
57 <
57 >
58   struct glare_dir {
59          double  ang;            /* angle (in radians) */
60          double  indirect;       /* indirect illuminance */
61          struct glare_dir        *next;
62   } *all_dirs = NULL;
63 <
63 >
64   #define newp(type)      (type *)malloc(sizeof(type))
65 <
65 >
66   char    *progname;
67   int     print_header = 1;
68 <
68 >
69   VIEW    midview = STDVIEW;
70 <
70 >
71   int     wrongformat = 0;
72 <
73 <
72 >
73 >
74   main(argc, argv)
75   int     argc;
76   char    *argv[];
# Line 118 | Line 125 | userr:
125                  fprintf(stderr, "\t%12s\t%s\n", funp->name, funp->descrip);
126          exit(1);
127   }
128 <
129 <
128 >
129 >
130   headline(s)                     /* get line from header */
131   char    *s;
132   {
133          char    fmt[32];
134 <
134 >
135          if (print_header)               /* copy to output */
136                  fputs(s, stdout);
137          if (isview(s))
# Line 134 | Line 141 | char   *s;
141                  wrongformat = strcmp(fmt, "ascii");
142          }
143   }
144 <
145 <
144 >
145 >
146   init()                          /* initialize calculation */
147   {
148                                          /* read header */
# Line 151 | Line 158 | init()                         /* initialize calculation */
158                  exit(1);
159          }
160   }
161 <
162 <
161 >
162 >
163   read_input()                    /* read glare sources from stdin */
164   {
165   #define S_SEARCH        0
# Line 162 | Line 169 | read_input()                   /* read glare sources from stdin */
169          char    buf[128];
170          register struct glare_src       *gs;
171          register struct glare_dir       *gd;
172 <
172 >
173          while (fgets(buf, sizeof(buf), stdin) != NULL)
174                  switch (state) {
175                  case S_SEARCH:
# Line 212 | Line 219 | readerr:
219   #undef S_SOURCE
220   #undef S_DIREC
221   }
222 <
223 <
222 >
223 >
224   print_values(funp)              /* print out calculations */
225   double  (*funp)();
226   {
227          register struct glare_dir       *gd;
228 <
228 >
229          for (gd = all_dirs; gd != NULL; gd = gd->next)
230                  printf("%f\t%f\n", gd->ang*(180.0/PI), (*funp)(gd));
231   }
232 <
233 <
232 >
233 >
234   double
235   direct(gd)                      /* compute direct vertical illuminance */
236   struct glare_dir        *gd;
# Line 231 | Line 238 | struct glare_dir       *gd;
238          FVECT   mydir;
239          double  d, dval;
240          register struct glare_src       *gs;
241 <
241 >
242          spinvector(mydir, midview.vdir, midview.vup, gd->ang);
243          dval = 0.0;
244          for (gs = all_srcs; gs != NULL; gs = gs->next) {
# Line 241 | Line 248 | struct glare_dir       *gd;
248          }
249          return(dval);
250   }
251 <
252 <
251 >
252 >
253   double
254   indirect(gd)                    /* return indirect vertical illuminance */
255   struct glare_dir        *gd;
256   {
257          return(gd->indirect);
258   }
259 <
260 <
259 >
260 >
261   double
262   total(gd)                       /* return total vertical illuminance */
263   struct glare_dir        *gd;
264   {
265          return(direct(gd)+gd->indirect);
266   }
267 <
268 <
267 >
268 >
269   /*
270   * posindex -   compute glare position index from:
271   *
# Line 272 | Line 279 | struct glare_dir       *gd;
279   * This calculation presumes the view direction and up vectors perpendicular.
280   * We return a value less than zero for improper positions.
281   */
282 <
282 >
283   double
284   posindex(sd, vd, vu)                    /* compute position index */
285   FVECT   sd, vd, vu;
286   {
287          double  sigma, tau;
288          double  d;
289 <
289 >
290          d = DOT(sd,vd);
291          if (d <= 0.0)
292                  return(-1.0);
293          if (d >= 1.0)
294                  return(1.0);
295          sigma = acos(d) * (180./PI);
296 <        d = DOT(sd,vu)/sqrt(1.0-d*d);
296 >        d = fabs(DOT(sd,vu)/sqrt(1.0-d*d));
297          if (d >= 1.0)
298                  tau = 0.0;
299          else
# Line 295 | Line 302 | FVECT  sd, vd, vu;
302                          + sigma*(21. + tau*(.26667 + tau*-.002963))*1e-5 )
303                  ) );
304   }
305 +
306 +
307 + double
308 + dgi(gd)         /* compute Daylight Glare Index */
309 + struct glare_dir        *gd;
310 + {
311 +        register struct glare_src       *gs;
312 +        FVECT   mydir,testdir[7],vhor;
313 +        double  r,omega,p[7],sum;
314 +        int     i,n;
315 +
316 +        spinvector(mydir, midview.vdir, midview.vup, gd->ang);
317 +        sum = 0.0; n = 0;
318 +        for (gs = all_srcs; gs != NULL; gs = gs->next) {
319  
320 +                /* compute 1/p^2 weighted solid angle of the source */
321 +                r = sqrt(1 - pow(1.-gs->dom/2./PI,2.));
322 +                fcross(vhor,gs->dir,midview.vup);
323 +                normalize(vhor);
324 +                VCOPY(testdir[0],gs->dir);
325 +                fvsum(testdir[1],gs->dir,vhor,r);
326 +                fvsum(testdir[2],gs->dir,vhor,0.5*r);
327 +                fvsum(testdir[5],testdir[2],midview.vup,-0.866*r);
328 +                fvsum(testdir[2],testdir[2],midview.vup,0.866*r);
329 +                fvsum(testdir[3],gs->dir,vhor,-r);
330 +                fvsum(testdir[4],gs->dir,vhor,-0.5*r);
331 +                fvsum(testdir[6],testdir[4],midview.vup,0.866*r);
332 +                fvsum(testdir[4],testdir[4],midview.vup,-0.866*r);
333 +                for (i = 0; i < 7; i++) {
334 +                        normalize(testdir[i]);
335 +                        p[i] = pow(posindex(testdir[i],mydir,midview.vup),-2.0);
336 +                        if (p[i] <= FTINY) p[i] = 0.0;
337 +                }
338 +                r = 1-gs->dom/2./PI;
339 +                omega = gs->dom*p[0];
340 +                omega += (r*PI*(1+1/r/r)-2*PI)*(-p[0]+(p[1]+p[2])*0.5);
341 +                omega += (2*PI-r*PI*(1+1/r/r))*(-p[0]-0.1667*(p[1]+p[3])
342 +                          +0.3334*(p[2]+p[4]+p[5]+p[6]));
343  
344 +                sum += pow(gs->lum,1.6) * pow(omega,0.8) /
345 +                       (gd->indirect/PI + 0.07*sqrt(gs->dom)*gs->lum);
346 +                n++;
347 +        }
348 +        if (n == 0)
349 +                return(0.0);
350 +        return( 10*log10(0.478*sum) );
351 + }
352 +
353 +
354   double
355 + brs_gi(gd)              /* compute BRS Glare Index */
356 + struct glare_dir        *gd;
357 + {
358 +        register struct glare_src       *gs;
359 +        FVECT   mydir;
360 +        double  p;
361 +        double  sum;
362 +
363 +        spinvector(mydir, midview.vdir, midview.vup, gd->ang);
364 +        sum = 0.0;
365 +        for (gs = all_srcs; gs != NULL; gs = gs->next) {
366 +                p = posindex(gs->dir, mydir, midview.vup);
367 +                if (p <= FTINY)
368 +                        continue;
369 +                sum += pow(gs->lum/p,1.6) * pow(gs->dom,0.8);
370 +        }
371 +        if (sum <= FTINY)
372 +                return(0.0);
373 +        sum /= gd->indirect/PI;
374 +        return(10*log10(0.478*sum));
375 + }
376 +
377 +
378 + double
379   guth_dgr(gd)            /* compute Guth discomfort glare rating */
380   struct glare_dir        *gd;
381   {
# Line 308 | Line 386 | struct glare_dir       *gd;
386          double  sum;
387          double  wtot, brsum;
388          int     n;
389 <
389 >
390          spinvector(mydir, midview.vdir, midview.vup, gd->ang);
391          sum = wtot = brsum = 0.0; n = 0;
392          for (gs = all_srcs; gs != NULL; gs = gs->next) {
# Line 322 | Line 400 | struct glare_dir       *gd;
400          }
401          if (n == 0)
402                  return(0.0);
325 –
403          return( pow(.5*sum/pow((brsum+(5.-wtot)*gd->indirect/PI)/5.,.44),
404                          pow((double)n, -.0914) ) );
405   #undef q
406   }
407 <
408 <
332 < extern double   erf(), erfc();
333 <
407 >
408 >
409   #ifndef M_SQRT2
410   #define M_SQRT2 1.41421356237309504880
411   #endif
412 <
412 >
413   #define norm_integral(z)        (1.-.5*erfc((z)/M_SQRT2))
414 <
415 <
414 >
415 >
416   double
417   guth_vcp(gd)            /* compute Guth visual comfort probability */
418   struct glare_dir        *gd;
419   {
420 +        extern double   erfc();
421          double  dgr;
422 <
422 >
423          dgr = guth_dgr(gd);
424          if (dgr <= FTINY)
425                  return(100.0);
426          return(100.*norm_integral(6.374-1.3227*log(dgr)));
427   }
428 <
429 <
428 >
429 >
430   double
431   cie_cgi(gd)             /* compute CIE Glare Index */
432   struct glare_dir        *gd;
# Line 360 | Line 436 | struct glare_dir       *gd;
436          double  dillum;
437          double  p;
438          double  sum;
439 <
439 >
440          spinvector(mydir, midview.vdir, midview.vup, gd->ang);
441          sum = 0.0;
442          for (gs = all_srcs; gs != NULL; gs = gs->next) {
# Line 373 | Line 449 | struct glare_dir       *gd;
449                  return(0.0);
450          dillum = direct(gd);
451          return(8.*log10(2.*sum*(1.+dillum/500.)/(dillum+gd->indirect)));
452 + }
453 +
454 +
455 + double
456 + ugr(gd)         /* compute Unified Glare Rating */
457 + struct glare_dir        *gd;
458 + {
459 +        register struct glare_src       *gs;
460 +        FVECT   mydir;
461 +        double  p;
462 +        double  sum;
463 +
464 +        spinvector(mydir, midview.vdir, midview.vup, gd->ang);
465 +        sum = 0.0;
466 +        for (gs = all_srcs; gs != NULL; gs = gs->next) {
467 +                p = posindex(gs->dir, mydir, midview.vup);
468 +                if (p <= FTINY)
469 +                        continue;
470 +                sum += gs->lum*gs->lum * gs->dom / (p*p);
471 +        }
472 +        if (sum <= FTINY)
473 +                return(0.0);
474 +        return(8.*log10(0.25*sum*PI/gd->indirect));
475   }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines