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

Comparing ray/src/util/rmatrix.c (file contents):
Revision 2.3 by greg, Tue Jul 8 16:39:41 2014 UTC vs.
Revision 2.27 by greg, Mon Apr 9 21:36:45 2018 UTC

# Line 9 | Line 9 | static const char RCSid[] = "$Id$";
9   #include <stdlib.h>
10   #include <string.h>
11   #include <fcntl.h>
12 + #include <errno.h>
13 + #include "rtio.h"
14 + #include "platform.h"
15   #include "resolu.h"
16 + #include "paths.h"
17   #include "rmatrix.h"
18  
19 < typedef struct {
16 <        int     nrows, ncols, ncomp;
17 <        int     dtype;
18 < } DMINFO;
19 > static char     rmx_mismatch_warn[] = "WARNING: data type mismatch\n";
20  
21   /* Allocate a nr x nc matrix with n components */
22   RMATRIX *
# Line 30 | Line 31 | rmx_alloc(int nr, int nc, int n)
31          if (dnew == NULL)
32                  return(NULL);
33          dnew->nrows = nr; dnew->ncols = nc; dnew->ncomp = n;
34 +        dnew->dtype = DTdouble;
35 +        dnew->info = NULL;
36          return(dnew);
37   }
38  
39 + /* Free a RMATRIX array */
40 + void
41 + rmx_free(RMATRIX *rm)
42 + {
43 +        if (!rm) return;
44 +        if (rm->info)
45 +                free(rm->info);
46 +        free(rm);
47 + }
48 +
49 + /* Resolve data type based on two input types (returns 0 for mismatch) */
50 + int
51 + rmx_newtype(int dtyp1, int dtyp2)
52 + {
53 +        if ((dtyp1==DTxyze) | (dtyp1==DTrgbe) |
54 +                        (dtyp2==DTxyze) | (dtyp2==DTrgbe)
55 +                        && dtyp1 != dtyp2)
56 +                return(0);
57 +        if (dtyp1 < dtyp2)
58 +                return(dtyp1);
59 +        return(dtyp2);
60 + }
61 +
62 + /* Append header information associated with matrix data */
63 + int
64 + rmx_addinfo(RMATRIX *rm, const char *info)
65 + {
66 +        if (!info || !*info)
67 +                return(0);
68 +        if (!rm->info) {
69 +                rm->info = (char *)malloc(strlen(info)+1);
70 +                if (rm->info) rm->info[0] = '\0';
71 +        } else
72 +                rm->info = (char *)realloc(rm->info,
73 +                                strlen(rm->info)+strlen(info)+1);
74 +        if (!rm->info)
75 +                return(0);
76 +        strcat(rm->info, info);
77 +        return(1);
78 + }
79 +
80   static int
81   get_dminfo(char *s, void *p)
82   {
83 <        DMINFO  *ip = (DMINFO *)p;
84 <        char    fmt[32];
83 >        RMATRIX *ip = (RMATRIX *)p;
84 >        char    fmt[64];
85          int     i;
86  
87 +        if (headidval(fmt, s))
88 +                return(0);
89          if (!strncmp(s, "NCOMP=", 6)) {
90                  ip->ncomp = atoi(s+6);
91                  return(0);
# Line 52 | Line 98 | get_dminfo(char *s, void *p)
98                  ip->ncols = atoi(s+6);
99                  return(0);
100          }
101 <        if (!formatval(fmt, s))
101 >        if (!formatval(fmt, s)) {
102 >                rmx_addinfo(ip, s);
103                  return(0);
104 +        }
105          for (i = 1; i < DTend; i++)
106                  if (!strcmp(fmt, cm_fmt_id[i])) {
107                          ip->dtype = i;
# Line 66 | Line 114 | static int
114   rmx_load_ascii(RMATRIX *rm, FILE *fp)
115   {
116          int     i, j, k;
117 < #ifdef _WIN32
70 <        _setmode(fileno(fp), _O_TEXT);
71 < #endif
117 >
118          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
119              for (j = 0; j < rm->ncols; j++)
120                  for (k = 0; k < rm->ncomp; k++)
# Line 89 | Line 135 | rmx_load_float(RMATRIX *rm, FILE *fp)
135          }
136          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
137              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
138 <                if (fread(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
138 >                if (getbinary(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
139                      return(0);
140                  for (k = rm->ncomp; k--; )
141                       rmx_lval(rm,i,j,k) = val[k];
# Line 100 | Line 146 | rmx_load_float(RMATRIX *rm, FILE *fp)
146   static int
147   rmx_load_double(RMATRIX *rm, FILE *fp)
148   {
149 <        int     i, j, k;
104 <        double  val[100];
149 >        int     i, j;
150  
106 –        if (rm->ncomp > 100) {
107 –                fputs("Unsupported # components in rmx_load_double()\n", stderr);
108 –                exit(1);
109 –        }
151          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
152 <            for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
153 <                if (fread(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
152 >            for (j = 0; j < rm->ncols; j++)
153 >                if (getbinary(&rmx_lval(rm,i,j,0), sizeof(double), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
154                      return(0);
114 –                for (k = rm->ncomp; k--; )
115 –                     rmx_lval(rm,i,j,k) = val[k];
116 –            }
155          return(1);
156   }
157  
# Line 142 | Line 180 | rmx_load_rgbe(RMATRIX *rm, FILE *fp)
180  
181   /* Load matrix from supported file type */
182   RMATRIX *
183 < rmx_load(const char *fname)
183 > rmx_load(const char *inspec)
184   {
185          FILE            *fp = stdin;
186 <        DMINFO          dinfo;
186 >        RMATRIX         dinfo;
187          RMATRIX         *dnew;
188  
189 <        if (fname == NULL) {                    /* reading from stdin? */
190 <                fname = "<stdin>";
189 >        if (inspec == NULL) {                   /* reading from stdin? */
190 >                inspec = "<stdin>";
191 >                SET_FILE_BINARY(stdin);
192 >        } else if (inspec[0] == '!') {
193 >                if ((fp = popen(inspec+1, "r")) == NULL)
194 >                        return(NULL);
195 >                SET_FILE_BINARY(stdin);
196          } else {
197 <                const char      *sp = fname;    /* check suffix */
197 >                const char      *sp = inspec;   /* check suffix */
198                  while (*sp)
199                          ++sp;
200 <                while (sp > fname && sp[-1] != '.')
200 >                while (sp > inspec && sp[-1] != '.')
201                          --sp;
202                  if (!strcasecmp(sp, "XML")) {   /* assume it's a BSDF */
203 <                        CMATRIX *cm = cm_loadBTDF((char *)fname);
203 >                        CMATRIX *cm = cm_loadBTDF((char *)inspec);
204                          if (cm == NULL)
205                                  return(NULL);
206                          dnew = rmx_from_cmatrix(cm);
207                          cm_free(cm);
208 +                        dnew->dtype = DTascii;
209                          return(dnew);
210                  }
211                                                  /* else open it ourselves */
212 <                if ((fp = fopen(fname, "rb")) == NULL)
212 >                if ((fp = fopen(inspec, "rb")) == NULL)
213                          return(NULL);
214          }
215   #ifdef getc_unlocked
216          flockfile(fp);
217   #endif
218          dinfo.nrows = dinfo.ncols = dinfo.ncomp = 0;
219 <        dinfo.dtype = DTascii;
219 >        dinfo.dtype = DTascii;                  /* assumed w/o FORMAT */
220 >        dinfo.info = NULL;
221          if (getheader(fp, get_dminfo, &dinfo) < 0) {
222                  fclose(fp);
223                  return(NULL);
224          }
225 <        if ((dinfo.dtype == DTrgbe) | (dinfo.dtype == DTxyze)) {
225 >        if ((dinfo.nrows <= 0) | (dinfo.ncols <= 0)) {
226                  if (!fscnresolu(&dinfo.ncols, &dinfo.nrows, fp)) {
227                          fclose(fp);
228                          return(NULL);
229                  }
230 <                dinfo.ncomp = 3;
230 >                if (dinfo.ncomp <= 0)
231 >                        dinfo.ncomp = 3;
232 >                else if ((dinfo.dtype == DTrgbe) | (dinfo.dtype == DTxyze) &&
233 >                                dinfo.ncomp != 3) {
234 >                        fclose(fp);
235 >                        return(NULL);
236 >                }
237          }
238          dnew = rmx_alloc(dinfo.nrows, dinfo.ncols, dinfo.ncomp);
239          if (dnew == NULL) {
240                  fclose(fp);
241                  return(NULL);
242          }
243 +        dnew->info = dinfo.info;
244          switch (dinfo.dtype) {
245          case DTascii:
246 +                SET_FILE_TEXT(stdin);
247                  if (!rmx_load_ascii(dnew, fp))
248                          goto loaderr;
249 +                dnew->dtype = DTascii;          /* should leave double? */
250                  break;
251          case DTfloat:
252                  if (!rmx_load_float(dnew, fp))
253                          goto loaderr;
254 +                dnew->dtype = DTfloat;
255                  break;
256          case DTdouble:
257                  if (!rmx_load_double(dnew, fp))
258                          goto loaderr;
259 +                dnew->dtype = DTdouble;
260                  break;
261          case DTrgbe:
262          case DTxyze:
263                  if (!rmx_load_rgbe(dnew, fp))
264                          goto loaderr;
265 +                dnew->dtype = dinfo.dtype;
266                  break;
267          default:
268                  goto loaderr;
269          }
270 <        if (fp != stdin)
271 <                fclose(fp);
270 >        if (fp != stdin) {
271 >                if (inspec[0] == '!')
272 >                        pclose(fp);
273 >                else
274 >                        fclose(fp);
275 >        }
276 > #ifdef getc_unlocked
277 >        else
278 >                funlockfile(fp);
279 > #endif
280          return(dnew);
281   loaderr:                                        /* should report error? */
282 <        fclose(fp);
282 >        if (inspec[0] == '!')
283 >                pclose(fp);
284 >        else
285 >                fclose(fp);
286          rmx_free(dnew);
287          return(NULL);
288   }
# Line 223 | Line 291 | static int
291   rmx_write_ascii(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
292   {
293          int     i, j, k;
294 < #ifdef _WIN32
227 <        _setmode(fileno(fp), _O_TEXT);
228 < #endif
294 >
295          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
296              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
297                  for (k = 0; k < rm->ncomp; k++)
# Line 251 | Line 317 | rmx_write_float(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
317              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
318                  for (k = rm->ncomp; k--; )
319                      val[k] = (float)rmx_lval(rm,i,j,k);
320 <                if (fwrite(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
320 >                if (putbinary(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
321                          return(0);
322              }
323          return(1);
# Line 260 | Line 326 | rmx_write_float(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
326   static int
327   rmx_write_double(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
328   {
329 <        int     i, j, k;
264 <        double  val[100];
329 >        int     i, j;
330  
266 –        if (rm->ncomp > 100) {
267 –                fputs("Unsupported # components in rmx_write_double()\n", stderr);
268 –                exit(1);
269 –        }
331          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
332 <            for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
333 <                for (k = rm->ncomp; k--; )
273 <                    val[k] = rmx_lval(rm,i,j,k);
274 <                if (fwrite(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
332 >            for (j = 0; j < rm->ncols; j++)
333 >                if (putbinary(&rmx_lval(rm,i,j,0), sizeof(double), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
334                          return(0);
276 –            }
335          return(1);
336   }
337  
338   static int
339   rmx_write_rgbe(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
340   {
341 <        COLOR   *scan = (COLOR *)malloc(sizeof(COLOR)*rm->ncols);
341 >        COLR    *scan = (COLR *)malloc(sizeof(COLR)*rm->ncols);
342          int     i, j;
343  
344          if (scan == NULL)
345                  return(0);
346          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
347              for (j = rm->ncols; j--; )
348 <                setcolor(scan[j],       rmx_lval(rm,i,j,0),
348 >                setcolr(scan[j],        rmx_lval(rm,i,j,0),
349                                          rmx_lval(rm,i,j,1),
350                                          rmx_lval(rm,i,j,2)      );
351 <            if (fwritescan(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
351 >            if (fwritecolrs(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
352                  free(scan);
353                  return(0);
354              }
# Line 299 | Line 357 | rmx_write_rgbe(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
357          return(1);
358   }
359  
360 < /* Write matrix to file type indicated by dt */
361 < long
360 > /* Write matrix to file type indicated by dtype */
361 > int
362   rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
363   {
364          RMATRIX *mydm = NULL;
# Line 308 | Line 366 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
366  
367          if ((rm == NULL) | (fp == NULL))
368                  return(0);
369 + #ifdef getc_unlocked
370 +        flockfile(fp);
371 + #endif
372                                                  /* complete header */
373 +        if (rm->info)
374 +                fputs(rm->info, fp);
375 +        if (dtype == DTfromHeader)
376 +                dtype = rm->dtype;
377 +        else if ((dtype == DTrgbe) & (rm->dtype == DTxyze))
378 +                dtype = DTxyze;
379 +        else if ((dtype == DTxyze) & (rm->dtype == DTrgbe))
380 +                dtype = DTrgbe;
381          if ((dtype != DTrgbe) & (dtype != DTxyze)) {
382                  fprintf(fp, "NROWS=%d\n", rm->nrows);
383                  fprintf(fp, "NCOLS=%d\n", rm->ncols);
# Line 344 | Line 413 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
413                  return(0);
414          }
415          ok &= (fflush(fp) == 0);
416 + #ifdef getc_unlocked
417 +        funlockfile(fp);
418 + #endif
419          rmx_free(mydm);
420 <        return(ftell(fp) * ok);         /* return # bytes written */
420 >        return(ok);
421   }
422  
423   /* Allocate and assign square identity matrix with n components */
# Line 353 | Line 425 | RMATRIX *
425   rmx_identity(const int dim, const int n)
426   {
427          RMATRIX *rid = rmx_alloc(dim, dim, n);
428 <        int     i;
428 >        int     i, k;
429  
430          if (rid == NULL)
431                  return(NULL);
432 <        memset(rid->mtx, 0, sizeof(rid->mtx[0])*dim*dim);
432 >        memset(rid->mtx, 0, sizeof(rid->mtx[0])*n*dim*dim);
433          for (i = dim; i--; )
434 <                rmx_lval(rid,i,i,0) = 1;
435 <        for (i = n; --i; )
364 <                memcpy(rid->mtx+i*(dim*dim), rid->mtx,
365 <                                sizeof(rid->mtx[0])*dim*dim);
434 >            for (k = n; k--; )
435 >                rmx_lval(rid,i,i,k) = 1;
436          return(rid);
437   }
438  
# Line 377 | Line 447 | rmx_copy(const RMATRIX *rm)
447          dnew = rmx_alloc(rm->nrows, rm->ncols, rm->ncomp);
448          if (dnew == NULL)
449                  return(NULL);
450 +        rmx_addinfo(dnew, rm->info);
451 +        dnew->dtype = rm->dtype;
452          memcpy(dnew->mtx, rm->mtx,
453                  sizeof(rm->mtx[0])*rm->ncomp*rm->nrows*rm->ncols);
454          return(dnew);
# Line 394 | Line 466 | rmx_transpose(const RMATRIX *rm)
466          dnew = rmx_alloc(rm->ncols, rm->nrows, rm->ncomp);
467          if (dnew == NULL)
468                  return(NULL);
469 +        if (rm->info) {
470 +                rmx_addinfo(dnew, rm->info);
471 +                rmx_addinfo(dnew, "Transposed rows and columns\n");
472 +        }
473 +        dnew->dtype = rm->dtype;
474          for (i = dnew->nrows; i--; )
475              for (j = dnew->ncols; j--; )
476                  for (k = dnew->ncomp; k--; )
# Line 414 | Line 491 | rmx_multiply(const RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2)
491          mres = rmx_alloc(m1->nrows, m2->ncols, m1->ncomp);
492          if (mres == NULL)
493                  return(NULL);
494 +        i = rmx_newtype(m1->dtype, m2->dtype);
495 +        if (i)
496 +                mres->dtype = i;
497 +        else
498 +                rmx_addinfo(mres, rmx_mismatch_warn);
499          for (i = mres->nrows; i--; )
500              for (j = mres->ncols; j--; )
501 <                for (h = m1->ncols; h--; ) {
501 >                for (k = mres->ncomp; k--; ) {
502                      long double d = 0;
503 <                    for (k = mres->ncomp; k--; )
504 <                        d += (long double)rmx_lval(m1,i,h,k) *
423 <                                (long double)rmx_lval(m2,h,j,k);
503 >                    for (h = m1->ncols; h--; )
504 >                        d += rmx_lval(m1,i,h,k) * rmx_lval(m2,h,j,k);
505                      rmx_lval(mres,i,j,k) = (double)d;
506                  }
507          return(mres);
508   }
509  
510 + /* Element-wise multiplication (or division) of m2 into m1 */
511 + int
512 + rmx_elemult(RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2, int divide)
513 + {
514 +        int     zeroDivides = 0;
515 +        int     i, j, k;
516 +
517 +        if ((m1 == NULL) | (m2 == NULL) ||
518 +                        (m1->ncols != m2->ncols) | (m1->nrows != m2->nrows))
519 +                return(0);
520 +        if ((m2->ncomp > 1) & (m2->ncomp != m1->ncomp))
521 +                return(0);
522 +        i = rmx_newtype(m1->dtype, m2->dtype);
523 +        if (i)
524 +                m1->dtype = i;
525 +        else
526 +                rmx_addinfo(m1, rmx_mismatch_warn);
527 +        for (i = m1->nrows; i--; )
528 +            for (j = m1->ncols; j--; )
529 +                if (divide) {
530 +                    double      d;
531 +                    if (m2->ncomp == 1) {
532 +                        d = rmx_lval(m2,i,j,0);
533 +                        if (d == 0) {
534 +                            ++zeroDivides;
535 +                            for (k = m1->ncomp; k--; )
536 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) = 0;
537 +                        } else {
538 +                            d = 1./d;
539 +                            for (k = m1->ncomp; k--; )
540 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) *= d;
541 +                        }
542 +                    } else
543 +                        for (k = m1->ncomp; k--; ) {
544 +                            d = rmx_lval(m2,i,j,k);
545 +                            if (d == 0) {
546 +                                ++zeroDivides;
547 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) = 0;
548 +                            } else
549 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) /= d;
550 +                        }
551 +                } else {
552 +                    if (m2->ncomp == 1) {
553 +                        const double    d = rmx_lval(m2,i,j,0);
554 +                        for (k = m1->ncomp; k--; )
555 +                            rmx_lval(m1,i,j,k) *= d;
556 +                    } else
557 +                        for (k = m1->ncomp; k--; )
558 +                            rmx_lval(m1,i,j,k) *= rmx_lval(m2,i,j,k);
559 +                }
560 +        if (zeroDivides) {
561 +                fputs("Divide by zero in rmx_elemult()\n", stderr);
562 +                errno = ERANGE;
563 +        }
564 +        return(1);
565 + }
566 +
567   /* Sum second matrix into first, applying scale factor beforehand */
568   int
569   rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const double sf[])
# Line 446 | Line 584 | rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const doub
584                          mysf[k] = 1;
585                  sf = mysf;
586          }
587 +        i = rmx_newtype(msum->dtype, madd->dtype);
588 +        if (i)
589 +                msum->dtype = i;
590 +        else
591 +                rmx_addinfo(msum, rmx_mismatch_warn);
592          for (i = msum->nrows; i--; )
593              for (j = msum->ncols; j--; )
594                  for (k = msum->ncomp; k--; )
# Line 483 | Line 626 | rmx_transform(const RMATRIX *msrc, int n, const double
626          dnew = rmx_alloc(msrc->nrows, msrc->ncols, n);
627          if (dnew == NULL)
628                  return(NULL);
629 +        dnew->dtype = msrc->dtype;
630          for (i = dnew->nrows; i--; )
631              for (j = dnew->ncols; j--; )
632                  for (kd = dnew->ncomp; kd--; ) {
# Line 506 | Line 650 | rmx_from_cmatrix(const CMATRIX *cm)
650          dnew = rmx_alloc(cm->nrows, cm->ncols, 3);
651          if (dnew == NULL)
652                  return(NULL);
653 +        dnew->dtype = DTfloat;
654          for (i = dnew->nrows; i--; )
655              for (j = dnew->ncols; j--; ) {
656                  const COLORV    *cv = cm_lval(cm,i,j);

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