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

Comparing ray/src/util/rmatrix.c (file contents):
Revision 2.84 by greg, Sat Mar 22 01:27:22 2025 UTC vs.
Revision 2.97 by greg, Fri Apr 18 23:59:03 2025 UTC

# Line 194 | Line 194 | rmx_load_ascii(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE
194  
195          for (j = 0; j < rm->ncols; j++)
196                  for (k = rm->ncomp; k-- > 0; )
197 <                        if (fscanf(fp, "%lf", drp++) != 1)
197 >                        if (fscanf(fp, rmx_scanfmt, drp++) != 1)
198                                  return(0);
199          return(1);
200   }
# Line 202 | Line 202 | rmx_load_ascii(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE
202   static int
203   rmx_load_float(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE *fp)
204   {
205 + #if DTrmx_native==DTfloat
206 +        if (getbinary(drp, sizeof(*drp)*rm->ncomp, rm->ncols, fp) != rm->ncols)
207 +                return(0);
208 +        if (rm->pflags & RMF_SWAPIN)
209 +                swap32((char *)drp, rm->ncols*rm->ncomp);
210 + #else
211          int     j, k;
212 <        float   val[100];
212 >        float   val[MAXCOMP];
213  
214 <        if (rm->ncomp > 100) {
214 >        if (rm->ncomp > MAXCOMP) {
215                  fputs("Unsupported # components in rmx_load_float()\n", stderr);
216                  exit(1);
217          }
# Line 217 | Line 223 | rmx_load_float(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE
223                  for (k = 0; k < rm->ncomp; k++)
224                          *drp++ = val[k];
225          }
226 + #endif
227          return(1);
228   }
229  
230   static int
231   rmx_load_double(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE *fp)
232   {
233 + #if DTrmx_native==DTdouble
234          if (getbinary(drp, sizeof(*drp)*rm->ncomp, rm->ncols, fp) != rm->ncols)
235                  return(0);
236          if (rm->pflags & RMF_SWAPIN)
237                  swap64((char *)drp, rm->ncols*rm->ncomp);
238 + #else
239 +        int     j, k;
240 +        double  val[MAXCOMP];
241 +
242 +        if (rm->ncomp > MAXCOMP) {
243 +                fputs("Unsupported # components in rmx_load_double()\n", stderr);
244 +                exit(1);
245 +        }
246 +        for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
247 +                if (getbinary(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
248 +                        return(0);
249 +                if (rm->pflags & RMF_SWAPIN)
250 +                        swap64((char *)val, rm->ncomp);
251 +                for (k = 0; k < rm->ncomp; k++)
252 +                        *drp++ = (float)val[k];
253 +        }
254 + #endif
255          return(1);
256   }
257  
# Line 256 | Line 281 | rmx_load_rgbe(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE
281   static int
282   rmx_load_spec(rmx_dtype *drp, const RMATRIX *rm, FILE *fp)
283   {
284 <        uby8    *scan;
285 <        SCOLOR  scol;
284 >        COLRV   *scan;
285 >        COLORV  scol[MAXCOMP];
286          int     j, k;
287  
288 <        if ((rm->ncomp < 3) | (rm->ncomp > MAXCSAMP))
288 >        if ((rm->ncomp < 3) | (rm->ncomp > MAXCOMP))
289                  return(0);
290 <        scan = (uby8 *)tempbuffer((rm->ncomp+1)*rm->ncols);
290 >        scan = (COLRV *)tempbuffer((rm->ncomp+1)*rm->ncols);
291          if (!scan)
292                  return(0);
293          if (freadscolrs(scan, rm->ncomp, rm->ncols, fp) < 0)
# Line 364 | Line 389 | rmx_load_data(RMATRIX *rm, FILE *fp)
389  
390   /* Load matrix from supported file type */
391   RMATRIX *
392 < rmx_load(const char *inspec, RMPref rmp)
392 > rmx_load(const char *inspec)
393   {
394          FILE            *fp;
395          RMATRIX         *dnew;
# Line 378 | Line 403 | rmx_load(const char *inspec, RMPref rmp)
403                  fp = stdin;
404          else if (inspec[0] == '!')
405                  fp = popen(inspec+1, "r");
406 <        else {                                  /* check suffix */
382 <                const char      *sp = strrchr(inspec, '.');
383 <                if (sp > inspec && !strcasecmp(sp+1, "XML")) {  /* BSDF? */
384 <                        CMATRIX *cm = rmp==RMPnone ? (CMATRIX *)NULL :
385 <                                        rmp==RMPtrans ? cm_loadBTDF(inspec) :
386 <                                        cm_loadBRDF(inspec, rmp==RMPreflB) ;
387 <                        if (!cm)
388 <                                return(NULL);
389 <                        dnew = rmx_from_cmatrix(cm);
390 <                        cm_free(cm);
391 <                        dnew->dtype = DTascii;
392 <                        return(dnew);           /* return here */
393 <                }                               /* else open it ourselves */
406 >        else
407                  fp = fopen(inspec, "r");
395 –        }
408          if (!fp) {
409                  fprintf(stderr, "Cannot open for reading: %s\n", inspec);
410                  return(NULL);
# Line 428 | Line 440 | rmx_load(const char *inspec, RMPref rmp)
440                                                  /* undo exposure? */
441          if ((dnew->cexp[0] != 1.f) |
442                          (dnew->cexp[1] != 1.f) | (dnew->cexp[2] != 1.f)) {
443 <                double  cmlt[MAXCSAMP];
443 >                double  cmlt[MAXCOMP];
444                  int     i;
445 <                if (dnew->ncomp > MAXCSAMP) {
445 >                if (dnew->ncomp > MAXCOMP) {
446                          fprintf(stderr, "Excess spectral components in: %s\n",
447                                          inspec);
448                          rmx_free(dnew);
# Line 447 | Line 459 | rmx_load(const char *inspec, RMPref rmp)
459          return(dnew);
460   }
461  
462 + #if DTrmx_native==DTdouble
463   static int
464 < rmx_write_ascii(const rmx_dtype *dp, int nc, int len, FILE *fp)
464 > rmx_write_float(const rmx_dtype *dp, int len, FILE *fp)
465   {
466 <        while (len-- > 0) {
467 <                int     k = nc;
468 <                while (k-- > 0)
469 <                        fprintf(fp, " %.7e", *dp++);
470 <                fputc('\t', fp);
466 >        float   val;
467 >
468 >        while (len--) {
469 >                val = (float)*dp++;
470 >                if (putbinary(&val, sizeof(val), 1, fp) != 1)
471 >                        return(0);
472          }
473 <        return(fputc('\n', fp) != EOF);
473 >        return(1);
474   }
475 <
475 > #else
476   static int
477 < rmx_write_float(const rmx_dtype *dp, int len, FILE *fp)
477 > rmx_write_double(const rmx_dtype *dp, int len, FILE *fp)
478   {
479 <        float   val;
479 >        double  val;
480  
481          while (len--) {
482                  val = *dp++;
483 <                if (putbinary(&val, sizeof(float), 1, fp) != 1)
483 >                if (putbinary(&val, sizeof(val), 1, fp) != 1)
484                          return(0);
485          }
486          return(1);
487   }
488 + #endif
489  
490   static int
491 + rmx_write_ascii(const rmx_dtype *dp, int nc, int len, FILE *fp)
492 + {
493 +        while (len-- > 0) {
494 +                int     k = nc;
495 +                while (k-- > 0)
496 +                        fprintf(fp, " %.7e", *dp++);
497 +                fputc('\t', fp);
498 +        }
499 +        return(fputc('\n', fp) != EOF);
500 + }
501 +
502 + static int
503   rmx_write_rgbe(const rmx_dtype *dp, int nc, int len, FILE *fp)
504   {
505          COLR    *scan;
# Line 494 | Line 521 | rmx_write_rgbe(const rmx_dtype *dp, int nc, int len, F
521   static int
522   rmx_write_spec(const rmx_dtype *dp, int nc, int len, FILE *fp)
523   {
524 <        uby8    *scan;
525 <        SCOLOR  scol;
524 >        COLRV   *scan;
525 >        COLORV  scol[MAXCOMP];
526          int     j, k;
527  
528 <        if (nc < 3) return(0);
529 <        scan = (uby8 *)tempbuffer((nc+1)*len);
528 >        if ((nc < 3) | (nc > MAXCOMP)) return(0);
529 >        scan = (COLRV *)tempbuffer((nc+1)*len);
530          if (!scan) return(0);
531          for (j = 0; j < len; j++, dp += nc) {
532                  for (k = nc; k--; )
# Line 534 | Line 561 | rmx_write_header(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *f
561                  return(0);
562          if (rm->info)
563                  fputs(rm->info, fp);
564 <        if (dtype == DTfromHeader)
564 >        if (dtype == DTfromHeader) {
565                  dtype = rm->dtype;
566 <        else if (dtype == DTrgbe && (rm->dtype == DTxyze ||
566 > #if DTrmx_native==DTfloat
567 >                if (dtype == DTdouble)          /* but stored as float? */
568 >                        dtype = DTfloat;
569 > #endif
570 >        } else if (dtype == DTrgbe && (rm->dtype == DTxyze ||
571                                          findCIEprims(rm->info)))
572                  dtype = DTxyze;
573          else if ((dtype == DTxyze) & (rm->dtype == DTrgbe))
# Line 583 | Line 614 | int
614   rmx_write_data(const rmx_dtype *dp, int nc, int len, int dtype, FILE *fp)
615   {
616          switch (dtype) {
617 <        case DTascii:
587 <                return(rmx_write_ascii(dp, nc, len, fp));
617 > #if DTrmx_native==DTdouble
618          case DTfloat:
619                  return(rmx_write_float(dp, nc*len, fp));
620 + #else
621 +        case DTdouble:
622 +                return(rmx_write_double(dp, nc*len, fp));
623 + #endif
624          case DTrmx_native:
625                  return(putbinary(dp, sizeof(*dp)*nc, len, fp) == len);
626 +        case DTascii:
627 +                return(rmx_write_ascii(dp, nc, len, fp));
628          case DTrgbe:
629          case DTxyze:
630                  return(rmx_write_rgbe(dp, nc, len, fp));
# Line 676 | Line 712 | rmx_copy(const RMATRIX *rm)
712   int
713   rmx_transfer_data(RMATRIX *rdst, RMATRIX *rsrc, int dometa)
714   {
715 <        if (!rdst | !rsrc || (rdst->nrows != rsrc->nrows) |
680 <                        (rdst->ncols != rsrc->ncols) |
681 <                        (rdst->ncomp != rsrc->ncomp))
715 >        if (!rdst | !rsrc)
716                  return(0);
683 –
717          if (dometa) {           /* transfer everything? */
718                  rmx_reset(rdst);
719                  *rdst = *rsrc;
720                  rsrc->info = NULL; rsrc->mapped = NULL; rsrc->mtx = NULL;
721                  return(1);
722          }
723 < #ifdef MAP_FILE                 /* just matrix data -- leave metadata */
723 >                                /* just matrix data -- leave metadata */
724 >        if ((rdst->nrows != rsrc->nrows) |
725 >                        (rdst->ncols != rsrc->ncols) |
726 >                        (rdst->ncomp != rsrc->ncomp))
727 >                return(0);
728 > #ifdef MAP_FILE
729          if (rdst->mapped)
730                  munmap(rdst->mapped, rmx_mapped_size(rdst));
731          else
# Line 703 | Line 741 | rmx_transfer_data(RMATRIX *rdst, RMATRIX *rsrc, int do
741          return(1);
742   }
743  
744 < /* Allocate and assign transposed matrix */
745 < RMATRIX *
746 < rmx_transpose(const RMATRIX *rm)
744 > /* Transpose the given matrix */
745 > int
746 > rmx_transpose(RMATRIX *rm)
747   {
748 <        RMATRIX *dnew;
749 <        int     i, j;
748 >        uby8            *bmap;
749 >        rmx_dtype       val[MAXCOMP];
750 >        RMATRIX         dold;
751 >        int             i, j;
752  
753 <        if (!rm || !rm->mtx)
753 >        if (!rm || !rm->mtx | (rm->ncomp > MAXCOMP))
754                  return(0);
755 <        if ((rm->nrows == 1) | (rm->ncols == 1)) {
756 <                dnew = rmx_copy(rm);
757 <                if (!dnew)
758 <                        return(NULL);
759 <                dnew->nrows = rm->ncols;
760 <                dnew->ncols = rm->nrows;
761 <                return(dnew);
755 >        if (rm->info)
756 >                rmx_addinfo(rm, "Transposed rows and columns\n");
757 >        if ((rm->nrows == 1) | (rm->ncols == 1)) { /* vector? */
758 >                j = rm->ncols;
759 >                rm->ncols = rm->nrows;
760 >                rm->nrows = j;
761 >                return(1);
762          }
763 <        dnew = rmx_alloc(rm->ncols, rm->nrows, rm->ncomp);
764 <        if (!dnew)
765 <                return(NULL);
766 <        if (rm->info) {
767 <                rmx_addinfo(dnew, rm->info);
768 <                rmx_addinfo(dnew, "Transposed rows and columns\n");
763 >        if (rm->nrows == rm->ncols) {   /* square matrix case */
764 >             for (i = rm->nrows; i--; )
765 >                for (j = rm->ncols; j--; ) {
766 >                    if (i == j) continue;
767 >                    memcpy(val, rmx_val(rm,i,j),
768 >                                sizeof(rmx_dtype)*rm->ncomp);
769 >                    memcpy(rmx_lval(rm,i,j), rmx_val(rm,j,i),
770 >                                sizeof(rmx_dtype)*rm->ncomp);
771 >                    memcpy(rmx_val(rm,j,i), val,
772 >                                sizeof(rmx_dtype)*rm->ncomp);
773 >                }
774 >                return(1);
775          }
776 <        dnew->dtype = rm->dtype;
777 <        copycolor(dnew->cexp, rm->cexp);
778 <        memcpy(dnew->wlpart, rm->wlpart, sizeof(dnew->wlpart));
779 <        for (j = dnew->ncols; j--; )
780 <            for (i = dnew->nrows; i--; )
781 <                memcpy(rmx_lval(dnew,i,j), rmx_val(rm,j,i),
782 <                                sizeof(rmx_dtype)*dnew->ncomp);
783 <        return(dnew);
776 > #define bmbyte(r,c)     bmap[((r)*rm->ncols+(c))>>3]
777 > #define bmbit(r,c)      (1 << ((r)*rm->ncols+(c) & 7))
778 > #define bmop(r,c, op)   (bmbyte(r,c) op bmbit(r,c))
779 > #define bmtest(r,c)     bmop(r,c,&)
780 > #define bmset(r,c)      bmop(r,c,|=)
781 >                                        /* loop completion bitmap */
782 >        bmap = (uby8 *)calloc(((size_t)rm->nrows*rm->ncols+7)>>3, 1);
783 >        if (!bmap)
784 >                return(0);
785 >        dold = *rm;
786 >        rm->ncols = dold.nrows; rm->nrows = dold.ncols;
787 >        for (i = rm->nrows; i--; )      /* try every starting point */
788 >            for (j = rm->ncols; j--; ) {
789 >                int     i0, j0;
790 >                int     i1 = i;
791 >                size_t  j1 = j;
792 >                if (bmtest(i, j))
793 >                        continue;       /* traversed loop earlier */
794 >                memcpy(val, rmx_val(rm,i,j),
795 >                        sizeof(rmx_dtype)*rm->ncomp);
796 >                for ( ; ; ) {           /* new transpose loop */
797 >                    const rmx_dtype     *ds;
798 >                    i0 = i1; j0 = j1;
799 >                    ds = rmx_val(&dold, j0, i0);
800 >                    j1 = (ds - dold.mtx)/dold.ncomp;
801 >                    i1 = j1 / rm->ncols;
802 >                    j1 -= (size_t)i1*rm->ncols;
803 >                    bmset(i1, j1);      /* mark as done */
804 >                    if ((i1 == i) & (j1 == j))
805 >                        break;          /* back at start */
806 >                    memcpy(rmx_lval(rm,i0,j0), ds,
807 >                                sizeof(rmx_dtype)*rm->ncomp);
808 >                }                       /* complete the loop */
809 >                memcpy(rmx_lval(rm,i0,j0), val,
810 >                        sizeof(rmx_dtype)*rm->ncomp);
811 >            }
812 >        free(bmap);                     /* all done! */
813 >        return(1);
814 > #undef  bmbyte
815 > #undef  bmbit
816 > #undef  bmop
817 > #undef  bmtest
818 > #undef  bmset
819   }
820  
821   /* Multiply (concatenate) two matrices and allocate the result */
# Line 758 | Line 839 | rmx_multiply(const RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2)
839          for (i = mres->nrows; i--; )
840              for (j = mres->ncols; j--; )
841                  for (k = mres->ncomp; k--; ) {
842 <                    rmx_dtype   d = 0;
842 >                    double      d = 0;
843                      for (h = m1->ncols; h--; )
844 <                        d += rmx_val(m1,i,h)[k] * rmx_val(m2,h,j)[k];
845 <                    rmx_lval(mres,i,j)[k] = d;
844 >                        d += (double)rmx_val(m1,i,h)[k] *
845 >                                        rmx_val(m2,h,j)[k];
846 >                    rmx_lval(mres,i,j)[k] = (rmx_dtype)d;
847                  }
848          return(mres);
849   }
# Line 853 | Line 935 | rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const doub
935                  const rmx_dtype *da = rmx_val(madd,i,j);
936                  rmx_dtype       *ds = rmx_lval(msum,i,j);
937                  for (k = msum->ncomp; k--; )
938 <                     ds[k] += sf[k] * da[k];
938 >                     ds[k] += (rmx_dtype)sf[k] * da[k];
939              }
940          if (mysf)
941                  free(mysf);
# Line 872 | Line 954 | rmx_scale(RMATRIX *rm, const double sf[])
954              for (j = rm->ncols; j--; ) {
955                  rmx_dtype       *dp = rmx_lval(rm,i,j);
956                  for (k = rm->ncomp; k--; )
957 <                    dp[k] *= sf[k];
957 >                    dp[k] *= (rmx_dtype)sf[k];
958              }
959          if (rm->info)
960                  rmx_addinfo(rm, "Applied scalar\n");
# Line 904 | Line 986 | rmx_transform(const RMATRIX *msrc, int n, const double
986              for (j = dnew->ncols; j--; ) {
987                  const rmx_dtype *ds = rmx_val(msrc,i,j);
988                  for (kd = dnew->ncomp; kd--; ) {
989 <                    rmx_dtype   d = 0;
989 >                    double      d = 0;
990                      for (ks = msrc->ncomp; ks--; )
991                          d += cmat[kd*msrc->ncomp + ks] * ds[ks];
992 <                    rmx_lval(dnew,i,j)[kd] = d;
992 >                    rmx_lval(dnew,i,j)[kd] = (rmx_dtype)d;
993                  }
994              }
995          return(dnew);
# Line 917 | Line 999 | rmx_transform(const RMATRIX *msrc, int n, const double
999   RMATRIX *
1000   rmx_from_cmatrix(const CMATRIX *cm)
1001   {
920 –        int     i, j;
1002          RMATRIX *dnew;
1003  
1004          if (!cm)
# Line 925 | Line 1006 | rmx_from_cmatrix(const CMATRIX *cm)
1006          dnew = rmx_alloc(cm->nrows, cm->ncols, 3);
1007          if (!dnew)
1008                  return(NULL);
1009 <        dnew->dtype = DTfloat;
1010 <        for (i = dnew->nrows; i--; )
1011 <            for (j = dnew->ncols; j--; ) {
1012 <                const COLORV    *cv = cm_lval(cm,i,j);
1013 <                rmx_dtype       *dp = rmx_lval(dnew,i,j);
1014 <                dp[0] = cv[0];
1015 <                dp[1] = cv[1];
1016 <                dp[2] = cv[2];
1017 <            }
1009 >
1010 >        dnew->dtype = sizeof(COLORV)==sizeof(float) ?
1011 >                        DTfloat : DTdouble;
1012 >
1013 >        if (sizeof(COLORV) == sizeof(rmx_dtype)) {
1014 >                memcpy(dnew->mtx, cm->cmem, rmx_array_size(dnew));
1015 >        } else {
1016 >                int     i, j;
1017 >                for (i = dnew->nrows; i--; )
1018 >                    for (j = dnew->ncols; j--; ) {
1019 >                        const COLORV    *cv = cm_lval(cm,i,j);
1020 >                        rmx_dtype       *dp = rmx_lval(dnew,i,j);
1021 >                        dp[0] = cv[0];
1022 >                        dp[1] = cv[1];
1023 >                        dp[2] = cv[2];
1024 >                    }
1025 >        }
1026          return(dnew);
1027   }
1028  
# Line 941 | Line 1030 | rmx_from_cmatrix(const CMATRIX *cm)
1030   CMATRIX *
1031   cm_from_rmatrix(const RMATRIX *rm)
1032   {
944 –        int     i, j;
1033          CMATRIX *cnew;
1034  
1035 <        if (!rm || !rm->mtx | (rm->ncomp == 2))
1035 >        if (!rm || !rm->mtx | (rm->ncomp == 2) | (rm->ncomp > MAXCOMP))
1036                  return(NULL);
1037          cnew = cm_alloc(rm->nrows, rm->ncols);
1038          if (!cnew)
1039                  return(NULL);
1040 <        for (i = cnew->nrows; i--; )
1041 <            for (j = cnew->ncols; j--; ) {
1042 <                const rmx_dtype *dp = rmx_val(rm,i,j);
1043 <                COLORV          *cv = cm_lval(cnew,i,j);
1044 <                switch (rm->ncomp) {
1045 <                case 3:
1046 <                    setcolor(cv, dp[0], dp[1], dp[2]);
1047 <                    break;
1048 <                case 1:
1049 <                    setcolor(cv, dp[0], dp[0], dp[0]);
1050 <                    break;
1051 <                default: {
1052 <                        SCOLOR  scol;
1053 <                        int     k;
1054 <                        for (k = rm->ncomp; k--; )
1055 <                                scol[k] = dp[k];
1056 <                        scolor2color(cv, scol, rm->ncomp, rm->wlpart);
1057 <                    } break;
1058 <                }
1059 <            }
1040 >        if ((sizeof(COLORV) == sizeof(rmx_dtype)) & (rm->ncomp == 3)) {
1041 >                memcpy(cnew->cmem, rm->mtx, rmx_array_size(rm));
1042 >        } else {
1043 >                int     i, j;
1044 >                for (i = cnew->nrows; i--; )
1045 >                    for (j = cnew->ncols; j--; ) {
1046 >                        const rmx_dtype *dp = rmx_val(rm,i,j);
1047 >                        COLORV          *cv = cm_lval(cnew,i,j);
1048 >                        switch (rm->ncomp) {
1049 >                        case 3:
1050 >                            setcolor(cv, dp[0], dp[1], dp[2]);
1051 >                            break;
1052 >                        case 1:
1053 >                            setcolor(cv, dp[0], dp[0], dp[0]);
1054 >                            break;
1055 >                        default:
1056 >                            if (sizeof(COLORV) == sizeof(rmx_dtype)) {
1057 >                                scolor2color(cv, (const COLORV *)dp,
1058 >                                                rm->ncomp, rm->wlpart);
1059 >                            } else {
1060 >                                COLORV  scol[MAXCOMP];
1061 >                                int     k = rm->ncomp;
1062 >                                while (k--) scol[k] = dp[k];
1063 >                                scolor2color(cv, scol, rm->ncomp, rm->wlpart);
1064 >                            }
1065 >                            break;
1066 >                        }
1067 >                    }
1068 >        }
1069          return(cnew);
1070   }

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