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

Comparing ray/src/util/rmatrix.c (file contents):
Revision 2.18 by greg, Thu Aug 27 04:07:05 2015 UTC vs.
Revision 2.46 by greg, Tue Jan 19 23:32:00 2021 UTC

# Line 5 | Line 5 | static const char RCSid[] = "$Id$";
5   * General matrix operations.
6   */
7  
8 – #include <stdio.h>
8   #include <stdlib.h>
9 < #include <string.h>
10 < #include <fcntl.h>
9 > #include <errno.h>
10 > #include "rtio.h"
11 > #include "platform.h"
12   #include "resolu.h"
13 < #include "rtprocess.h"
13 > #include "paths.h"
14   #include "rmatrix.h"
15  
16   static char     rmx_mismatch_warn[] = "WARNING: data type mismatch\n";
# Line 24 | Line 24 | rmx_alloc(int nr, int nc, int n)
24          if ((nr <= 0) | (nc <= 0) | (n <= 0))
25                  return(NULL);
26          dnew = (RMATRIX *)malloc(sizeof(RMATRIX)-sizeof(dnew->mtx) +
27 <                                        sizeof(dnew->mtx[0])*(n*nr*nc));
28 <        if (dnew == NULL)
27 >                                        sizeof(dnew->mtx[0])*n*nr*nc);
28 >        if (!dnew)
29                  return(NULL);
30          dnew->nrows = nr; dnew->ncols = nc; dnew->ncomp = n;
31          dnew->dtype = DTdouble;
32 +        dnew->swapin = 0;
33          dnew->info = NULL;
34          return(dnew);
35   }
# Line 60 | Line 61 | rmx_newtype(int dtyp1, int dtyp2)
61   int
62   rmx_addinfo(RMATRIX *rm, const char *info)
63   {
64 <        if (!info || !*info)
64 >        if (!rm || !info || !*info)
65                  return(0);
66          if (!rm->info) {
67                  rm->info = (char *)malloc(strlen(info)+1);
# Line 78 | Line 79 | static int
79   get_dminfo(char *s, void *p)
80   {
81          RMATRIX *ip = (RMATRIX *)p;
82 <        char    fmt[64];
82 >        char    fmt[MAXFMTLEN];
83          int     i;
84  
85          if (headidval(fmt, s))
# Line 95 | Line 96 | get_dminfo(char *s, void *p)
96                  ip->ncols = atoi(s+6);
97                  return(0);
98          }
99 +        if ((i = isbigendian(s)) >= 0) {
100 +                ip->swapin = (nativebigendian() != i);
101 +                return(0);
102 +        }
103 +        if (isexpos(s)) {
104 +                double  d = exposval(s);
105 +                scalecolor(ip->mtx, d);
106 +                return(0);
107 +        }
108 +        if (iscolcor(s)) {
109 +                COLOR   ctmp;
110 +                colcorval(ctmp, s);
111 +                multcolor(ip->mtx, ctmp);
112 +                return(0);
113 +        }
114          if (!formatval(fmt, s)) {
115                  rmx_addinfo(ip, s);
116                  return(0);
# Line 132 | Line 148 | rmx_load_float(RMATRIX *rm, FILE *fp)
148          }
149          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
150              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
151 <                if (fread(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
151 >                if (getbinary(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
152                      return(0);
153 +                if (rm->swapin)
154 +                    swap32((char *)val, rm->ncomp);
155                  for (k = rm->ncomp; k--; )
156                       rmx_lval(rm,i,j,k) = val[k];
157              }
# Line 143 | Line 161 | rmx_load_float(RMATRIX *rm, FILE *fp)
161   static int
162   rmx_load_double(RMATRIX *rm, FILE *fp)
163   {
164 <        int     i, j, k;
147 <        double  val[100];
164 >        int     i;
165  
166 <        if (rm->ncomp > 100) {
167 <                fputs("Unsupported # components in rmx_load_double()\n", stderr);
166 >        if ((char *)&rmx_lval(rm,1,0,0) - (char *)&rmx_lval(rm,0,0,0) !=
167 >                                        sizeof(double)*rm->ncols*rm->ncomp) {
168 >                fputs("Code error in rmx_load_double()\n", stderr);
169                  exit(1);
170          }
171 <        for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
172 <            for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
173 <                if (fread(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
174 <                    return(0);
175 <                for (k = rm->ncomp; k--; )
176 <                     rmx_lval(rm,i,j,k) = val[k];
177 <            }
171 >        for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
172 >                if (getbinary(&rmx_lval(rm,i,0,0), sizeof(double)*rm->ncomp,
173 >                                        rm->ncols, fp) != rm->ncols)
174 >                        return(0);
175 >                if (rm->swapin)
176 >                        swap64((char *)&rmx_lval(rm,i,0,0), rm->ncols*rm->ncomp);
177 >        }
178          return(1);
179   }
180  
# Line 166 | Line 184 | rmx_load_rgbe(RMATRIX *rm, FILE *fp)
184          COLOR   *scan = (COLOR *)malloc(sizeof(COLOR)*rm->ncols);
185          int     i, j;
186  
187 <        if (scan == NULL)
187 >        if (!scan)
188                  return(0);
189          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
190              if (freadscan(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
# Line 185 | Line 203 | rmx_load_rgbe(RMATRIX *rm, FILE *fp)
203  
204   /* Load matrix from supported file type */
205   RMATRIX *
206 < rmx_load(const char *inspec)
206 > rmx_load(const char *inspec, RMPref rmp)
207   {
208 <        FILE            *fp = stdin;
208 >        FILE            *fp;
209          RMATRIX         dinfo;
210          RMATRIX         *dnew;
211  
212 <        if (inspec == NULL) {                   /* reading from stdin? */
213 <                inspec = "<stdin>";
214 < #ifdef _WIN32
215 <                _setmode(fileno(stdin), _O_BINARY);
198 < #endif
212 >        if (!inspec || !*inspec)
213 >                return(NULL);
214 >        if (inspec == stdin_name) {             /* reading from stdin? */
215 >                fp = stdin;
216          } else if (inspec[0] == '!') {
217 <                if ((fp = popen(inspec+1, "r")) == NULL)
217 >                if (!(fp = popen(inspec+1, "r")))
218                          return(NULL);
202 – #ifdef _WIN32
203 –                _setmode(fileno(fp), _O_BINARY);
204 – #endif
219          } else {
220                  const char      *sp = inspec;   /* check suffix */
221                  while (*sp)
# Line 209 | Line 223 | rmx_load(const char *inspec)
223                  while (sp > inspec && sp[-1] != '.')
224                          --sp;
225                  if (!strcasecmp(sp, "XML")) {   /* assume it's a BSDF */
226 <                        CMATRIX *cm = cm_loadBTDF((char *)inspec);
227 <                        if (cm == NULL)
226 >                        CMATRIX *cm = rmp==RMPtrans ? cm_loadBTDF(inspec) :
227 >                                        cm_loadBRDF(inspec, rmp==RMPreflB) ;
228 >                        if (!cm)
229                                  return(NULL);
230                          dnew = rmx_from_cmatrix(cm);
231                          cm_free(cm);
# Line 218 | Line 233 | rmx_load(const char *inspec)
233                          return(dnew);
234                  }
235                                                  /* else open it ourselves */
236 <                if ((fp = fopen(inspec, "rb")) == NULL)
236 >                if (!(fp = fopen(inspec, "r")))
237                          return(NULL);
238          }
239 +        SET_FILE_BINARY(fp);
240   #ifdef getc_unlocked
241          flockfile(fp);
242   #endif
243          dinfo.nrows = dinfo.ncols = dinfo.ncomp = 0;
244          dinfo.dtype = DTascii;                  /* assumed w/o FORMAT */
245 +        dinfo.swapin = 0;
246          dinfo.info = NULL;
247 +        dinfo.mtx[0] = dinfo.mtx[1] = dinfo.mtx[2] = 1.;
248          if (getheader(fp, get_dminfo, &dinfo) < 0) {
249                  fclose(fp);
250                  return(NULL);
# Line 245 | Line 263 | rmx_load(const char *inspec)
263                  }
264          }
265          dnew = rmx_alloc(dinfo.nrows, dinfo.ncols, dinfo.ncomp);
266 <        if (dnew == NULL) {
266 >        if (!dnew) {
267                  fclose(fp);
268                  return(NULL);
269          }
270          dnew->info = dinfo.info;
271          switch (dinfo.dtype) {
272          case DTascii:
273 < #ifdef _WIN32
256 <                _setmode(fileno(fp), _O_TEXT);
257 < #endif
273 >                SET_FILE_TEXT(fp);
274                  if (!rmx_load_ascii(dnew, fp))
275                          goto loaderr;
276                  dnew->dtype = DTascii;          /* should leave double? */
277                  break;
278          case DTfloat:
279 +                dnew->swapin = dinfo.swapin;
280                  if (!rmx_load_float(dnew, fp))
281                          goto loaderr;
282                  dnew->dtype = DTfloat;
283                  break;
284          case DTdouble:
285 +                dnew->swapin = dinfo.swapin;
286                  if (!rmx_load_double(dnew, fp))
287                          goto loaderr;
288                  dnew->dtype = DTdouble;
# Line 273 | Line 291 | rmx_load(const char *inspec)
291          case DTxyze:
292                  if (!rmx_load_rgbe(dnew, fp))
293                          goto loaderr;
294 <                dnew->dtype = dinfo.dtype;
294 >                dnew->dtype = dinfo.dtype;      /* undo exposure? */
295 >                if ((dinfo.mtx[0] != 1.) | (dinfo.mtx[1] != 1.) |
296 >                                (dinfo.mtx[2] != 1.)) {
297 >                        dinfo.mtx[0] = 1./dinfo.mtx[0];
298 >                        dinfo.mtx[1] = 1./dinfo.mtx[1];
299 >                        dinfo.mtx[2] = 1./dinfo.mtx[2];
300 >                        rmx_scale(dnew, dinfo.mtx);
301 >                }
302                  break;
303          default:
304                  goto loaderr;
# Line 301 | Line 326 | loaderr:                                       /* should report error? */
326   static int
327   rmx_write_ascii(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
328   {
329 +        const char      *fmt = (rm->dtype == DTfloat) ? " %.7e" :
330 +                        (rm->dtype == DTrgbe) | (rm->dtype == DTxyze) ? " %.3e" :
331 +                                " %.15e" ;
332          int     i, j, k;
333  
334          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
335              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
336                  for (k = 0; k < rm->ncomp; k++)
337 <                    fprintf(fp, " %.15e", rmx_lval(rm,i,j,k));
337 >                    fprintf(fp, fmt, rmx_lval(rm,i,j,k));
338                  fputc('\t', fp);
339              }
340              fputc('\n', fp);
# Line 328 | Line 356 | rmx_write_float(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
356              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
357                  for (k = rm->ncomp; k--; )
358                      val[k] = (float)rmx_lval(rm,i,j,k);
359 <                if (fwrite(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
359 >                if (putbinary(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
360                          return(0);
361              }
362          return(1);
# Line 337 | Line 365 | rmx_write_float(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
365   static int
366   rmx_write_double(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
367   {
368 <        int     i, j, k;
341 <        double  val[100];
368 >        int     i, j;
369  
343 –        if (rm->ncomp > 100) {
344 –                fputs("Unsupported # components in rmx_write_double()\n", stderr);
345 –                exit(1);
346 –        }
370          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
371 <            for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
372 <                for (k = rm->ncomp; k--; )
350 <                    val[k] = rmx_lval(rm,i,j,k);
351 <                if (fwrite(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
371 >            for (j = 0; j < rm->ncols; j++)
372 >                if (putbinary(&rmx_lval(rm,i,j,0), sizeof(double), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
373                          return(0);
353 –            }
374          return(1);
375   }
376  
377   static int
378   rmx_write_rgbe(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
379   {
380 <        COLOR   *scan = (COLOR *)malloc(sizeof(COLOR)*rm->ncols);
380 >        COLR    *scan = (COLR *)malloc(sizeof(COLR)*rm->ncols);
381          int     i, j;
382  
383 <        if (scan == NULL)
383 >        if (!scan)
384                  return(0);
385          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
386              for (j = rm->ncols; j--; )
387 <                setcolor(scan[j],       rmx_lval(rm,i,j,0),
387 >                setcolr(scan[j],        rmx_lval(rm,i,j,0),
388                                          rmx_lval(rm,i,j,1),
389                                          rmx_lval(rm,i,j,2)      );
390 <            if (fwritescan(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
390 >            if (fwritecolrs(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
391                  free(scan);
392                  return(0);
393              }
# Line 383 | Line 403 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
403          RMATRIX *mydm = NULL;
404          int     ok = 1;
405  
406 <        if ((rm == NULL) | (fp == NULL))
406 >        if (!rm | !fp)
407                  return(0);
408   #ifdef getc_unlocked
409          flockfile(fp);
# Line 407 | Line 427 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
427                          return(0);
428                  cmtx[0] = cmtx[1] = cmtx[2] = 1;
429                  mydm = rmx_transform(rm, 3, cmtx);
430 <                if (mydm == NULL)
430 >                if (!mydm)
431                          return(0);
432                  rm = mydm;
433          }
434 +        if ((dtype == DTfloat) | (dtype == DTdouble))
435 +                fputendian(fp);                 /* important to record */
436          fputformat((char *)cm_fmt_id[dtype], fp);
437          fputc('\n', fp);
438          switch (dtype) {                        /* write data */
# Line 435 | Line 457 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
457   #ifdef getc_unlocked
458          funlockfile(fp);
459   #endif
460 <        rmx_free(mydm);
460 >        if (mydm)
461 >                rmx_free(mydm);
462          return(ok);
463   }
464  
# Line 446 | Line 469 | rmx_identity(const int dim, const int n)
469          RMATRIX *rid = rmx_alloc(dim, dim, n);
470          int     i, k;
471  
472 <        if (rid == NULL)
472 >        if (!rid)
473                  return(NULL);
474          memset(rid->mtx, 0, sizeof(rid->mtx[0])*n*dim*dim);
475          for (i = dim; i--; )
# Line 461 | Line 484 | rmx_copy(const RMATRIX *rm)
484   {
485          RMATRIX *dnew;
486  
487 <        if (rm == NULL)
487 >        if (!rm)
488                  return(NULL);
489          dnew = rmx_alloc(rm->nrows, rm->ncols, rm->ncomp);
490 <        if (dnew == NULL)
490 >        if (!dnew)
491                  return(NULL);
492          rmx_addinfo(dnew, rm->info);
493          dnew->dtype = rm->dtype;
# Line 480 | Line 503 | rmx_transpose(const RMATRIX *rm)
503          RMATRIX *dnew;
504          int     i, j, k;
505  
506 <        if (rm == NULL)
506 >        if (!rm)
507                  return(0);
508 +        if ((rm->nrows == 1) | (rm->ncols == 1)) {
509 +                dnew = rmx_copy(rm);
510 +                if (!dnew)
511 +                        return(NULL);
512 +                dnew->nrows = rm->ncols;
513 +                dnew->ncols = rm->nrows;
514 +                return(dnew);
515 +        }
516          dnew = rmx_alloc(rm->ncols, rm->nrows, rm->ncomp);
517 <        if (dnew == NULL)
517 >        if (!dnew)
518                  return(NULL);
519          if (rm->info) {
520                  rmx_addinfo(dnew, rm->info);
# Line 504 | Line 535 | rmx_multiply(const RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2)
535          RMATRIX *mres;
536          int     i, j, k, h;
537  
538 <        if ((m1 == NULL) | (m2 == NULL) ||
508 <                        (m1->ncomp != m2->ncomp) | (m1->ncols != m2->nrows))
538 >        if (!m1 | !m2 || (m1->ncomp != m2->ncomp) | (m1->ncols != m2->nrows))
539                  return(NULL);
540          mres = rmx_alloc(m1->nrows, m2->ncols, m1->ncomp);
541 <        if (mres == NULL)
541 >        if (!mres)
542                  return(NULL);
543          i = rmx_newtype(m1->dtype, m2->dtype);
544          if (i)
# Line 526 | Line 556 | rmx_multiply(const RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2)
556          return(mres);
557   }
558  
559 + /* Element-wise multiplication (or division) of m2 into m1 */
560 + int
561 + rmx_elemult(RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2, int divide)
562 + {
563 +        int     zeroDivides = 0;
564 +        int     i, j, k;
565 +
566 +        if (!m1 | !m2 || (m1->ncols != m2->ncols) | (m1->nrows != m2->nrows))
567 +                return(0);
568 +        if ((m2->ncomp > 1) & (m2->ncomp != m1->ncomp))
569 +                return(0);
570 +        i = rmx_newtype(m1->dtype, m2->dtype);
571 +        if (i)
572 +                m1->dtype = i;
573 +        else
574 +                rmx_addinfo(m1, rmx_mismatch_warn);
575 +        for (i = m1->nrows; i--; )
576 +            for (j = m1->ncols; j--; )
577 +                if (divide) {
578 +                    double      d;
579 +                    if (m2->ncomp == 1) {
580 +                        d = rmx_lval(m2,i,j,0);
581 +                        if (d == 0) {
582 +                            ++zeroDivides;
583 +                            for (k = m1->ncomp; k--; )
584 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) = 0;
585 +                        } else {
586 +                            d = 1./d;
587 +                            for (k = m1->ncomp; k--; )
588 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) *= d;
589 +                        }
590 +                    } else
591 +                        for (k = m1->ncomp; k--; ) {
592 +                            d = rmx_lval(m2,i,j,k);
593 +                            if (d == 0) {
594 +                                ++zeroDivides;
595 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) = 0;
596 +                            } else
597 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) /= d;
598 +                        }
599 +                } else {
600 +                    if (m2->ncomp == 1) {
601 +                        const double    d = rmx_lval(m2,i,j,0);
602 +                        for (k = m1->ncomp; k--; )
603 +                            rmx_lval(m1,i,j,k) *= d;
604 +                    } else
605 +                        for (k = m1->ncomp; k--; )
606 +                            rmx_lval(m1,i,j,k) *= rmx_lval(m2,i,j,k);
607 +                }
608 +        if (zeroDivides) {
609 +                rmx_addinfo(m1, "WARNING: zero divide(s) corrupted results\n");
610 +                errno = ERANGE;
611 +        }
612 +        return(1);
613 + }
614 +
615   /* Sum second matrix into first, applying scale factor beforehand */
616   int
617   rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const double sf[])
# Line 533 | Line 619 | rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const doub
619          double  *mysf = NULL;
620          int     i, j, k;
621  
622 <        if ((msum == NULL) | (madd == NULL) ||
622 >        if (!msum | !madd ||
623                          (msum->nrows != madd->nrows) |
624                          (msum->ncols != madd->ncols) |
625                          (msum->ncomp != madd->ncomp))
626                  return(0);
627 <        if (sf == NULL) {
627 >        if (!sf) {
628                  mysf = (double *)malloc(sizeof(double)*msum->ncomp);
629 <                if (mysf == NULL)
629 >                if (!mysf)
630                          return(0);
631                  for (k = msum->ncomp; k--; )
632                          mysf[k] = 1;
# Line 555 | Line 641 | rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const doub
641              for (j = msum->ncols; j--; )
642                  for (k = msum->ncomp; k--; )
643                       rmx_lval(msum,i,j,k) += sf[k] * rmx_lval(madd,i,j,k);
644 <
645 <        free(mysf);
644 >        if (mysf)
645 >                free(mysf);
646          return(1);
647   }
648  
# Line 566 | Line 652 | rmx_scale(RMATRIX *rm, const double sf[])
652   {
653          int     i, j, k;
654  
655 <        if ((rm == NULL) | (sf == NULL))
655 >        if (!rm | !sf)
656                  return(0);
657          for (i = rm->nrows; i--; )
658              for (j = rm->ncols; j--; )
659                  for (k = rm->ncomp; k--; )
660                      rmx_lval(rm,i,j,k) *= sf[k];
661  
662 +        if (rm->info)
663 +                rmx_addinfo(rm, "Applied scalar\n");
664          return(1);
665   }
666  
# Line 583 | Line 671 | rmx_transform(const RMATRIX *msrc, int n, const double
671          int     i, j, ks, kd;
672          RMATRIX *dnew;
673  
674 <        if ((msrc == NULL) | (n <= 0) | (cmat == NULL))
674 >        if (!msrc | (n <= 0) | !cmat)
675                  return(NULL);
676          dnew = rmx_alloc(msrc->nrows, msrc->ncols, n);
677 <        if (dnew == NULL)
677 >        if (!dnew)
678                  return(NULL);
679 +        if (msrc->info) {
680 +                char    buf[128];
681 +                sprintf(buf, "Applied %dx%d component transform\n",
682 +                                dnew->ncomp, msrc->ncomp);
683 +                rmx_addinfo(dnew, msrc->info);
684 +                rmx_addinfo(dnew, buf);
685 +        }
686          dnew->dtype = msrc->dtype;
687          for (i = dnew->nrows; i--; )
688              for (j = dnew->ncols; j--; )
# Line 607 | Line 702 | rmx_from_cmatrix(const CMATRIX *cm)
702          int     i, j;
703          RMATRIX *dnew;
704  
705 <        if (cm == NULL)
705 >        if (!cm)
706                  return(NULL);
707          dnew = rmx_alloc(cm->nrows, cm->ncols, 3);
708 <        if (dnew == NULL)
708 >        if (!dnew)
709                  return(NULL);
710          dnew->dtype = DTfloat;
711          for (i = dnew->nrows; i--; )
# Line 630 | Line 725 | cm_from_rmatrix(const RMATRIX *rm)
725          int     i, j;
726          CMATRIX *cnew;
727  
728 <        if (rm == NULL || rm->ncomp != 3)
728 >        if (!rm || rm->ncomp != 3)
729                  return(NULL);
730          cnew = cm_alloc(rm->nrows, rm->ncols);
731 <        if (cnew == NULL)
731 >        if (!cnew)
732                  return(NULL);
733          for (i = cnew->nrows; i--; )
734              for (j = cnew->ncols; j--; ) {

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