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

Comparing src/util/dctimestep.c (file contents):
Revision 2.17 by greg, Fri Apr 15 18:43:57 2011 UTC vs.
Revision 2.27 by greg, Sat Jan 19 22:30:55 2013 UTC

# Line 107 | Line 107 | getDTfromHeader(FILE *fp)
107   static CMATRIX *
108   cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int dtype)
109   {
110 –        CMATRIX *cm;
110          FILE    *fp = stdin;
111 +        CMATRIX *cm;
112  
113          if (ncols <= 0)
114                  error(USER, "Non-positive number of columns");
# Line 118 | Line 118 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
118                  sprintf(errmsg, "cannot open file '%s'", fname);
119                  error(SYSTEM, errmsg);
120          }
121 + #ifdef getc_unlocked
122 +        flockfile(fp);
123 + #endif
124          if (dtype != DTascii)
125 <                SET_FILE_BINARY(fp);
125 >                SET_FILE_BINARY(fp);            /* doesn't really work */
126          if (dtype == DTfromHeader)
127                  dtype = getDTfromHeader(fp);
128          switch (dtype) {
# Line 158 | Line 161 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
161                  cm = cm_alloc(guessrows, ncols);
162          } else
163                  cm = cm_alloc(nrows, ncols);
164 <        if (cm == NULL)
164 >        if (cm == NULL)                                 /* XXX never happens */
165                  return(NULL);
166          if (dtype == DTascii) {                         /* read text file */
167                  int     maxrow = (nrows > 0 ? nrows : 32000);
# Line 233 | Line 236 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
236                                  cvp += 3;
237                          }
238                  }
239 <                if (getc(fp) != EOF) {
239 >                if (fgetc(fp) != EOF) {
240                                  sprintf(errmsg,
241                                  "unexpected data at end of binary file %s",
242                                                  fname);
# Line 242 | Line 245 | cm_load(const char *fname, int nrows, int ncols, int d
245          }
246          if (fp != stdin)
247                  fclose(fp);
248 + #ifdef getc_unlocked
249 +        else
250 +                funlockfile(fp);
251 + #endif
252          return(cm);
253   EOFerror:
254 <        sprintf(errmsg, "unexpected EOF reading %s",
248 <                        fname);
254 >        sprintf(errmsg, "unexpected EOF reading %s", fname);
255          error(USER, errmsg);
256   not_handled:
257          error(INTERNAL, "unhandled data size or length in cm_load()");
258          return(NULL);   /* gratis return */
259   }
260  
261 < /* Multiply two matrices (or a matrix and a vector) and allocate the result*/
261 > /* Extract a column vector from a matrix */
262   static CMATRIX *
263 + cm_column(const CMATRIX *cm, int c)
264 + {
265 +        CMATRIX *cvr;
266 +        int     dr;
267 +
268 +        if ((c < 0) | (c >= cm->ncols))
269 +                error(INTERNAL, "column requested outside matrix");
270 +        cvr = cm_alloc(cm->nrows, 1);
271 +        if (cvr == NULL)
272 +                return(NULL);
273 +        for (dr = 0; dr < cm->nrows; dr++) {
274 +                const COLORV    *sp = cm_lval(cm,dr,c);
275 +                COLORV          *dp = cv_lval(cvr,dr);
276 +                dp[0] = sp[0];
277 +                dp[1] = sp[1];
278 +                dp[2] = sp[2];
279 +        }
280 +        return(cvr);
281 + }
282 +
283 + /* Scale a matrix by a single value */
284 + static CMATRIX *
285 + cm_scale(const CMATRIX *cm1, const COLOR sca)
286 + {
287 +        CMATRIX *cmr;
288 +        int     dr, dc;
289 +
290 +        cmr = cm_alloc(cm1->nrows, cm1->ncols);
291 +        if (cmr == NULL)
292 +                return(NULL);
293 +        for (dr = 0; dr < cmr->nrows; dr++)
294 +            for (dc = 0; dc < cmr->ncols; dc++) {
295 +                const COLORV    *sp = cm_lval(cm1,dr,dc);
296 +                COLORV          *dp = cm_lval(cmr,dr,dc);
297 +                dp[0] = sp[0] * sca[0];
298 +                dp[1] = sp[1] * sca[1];
299 +                dp[2] = sp[2] * sca[2];
300 +            }
301 +        return(cmr);
302 + }
303 +
304 + /* Multiply two matrices (or a matrix and a vector) and allocate the result */
305 + static CMATRIX *
306   cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
307   {
308 +        char    *rowcheck=NULL, *colcheck=NULL;
309          CMATRIX *cmr;
310          int     dr, dc, i;
311  
# Line 264 | Line 314 | cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
314          cmr = cm_alloc(cm1->nrows, cm2->ncols);
315          if (cmr == NULL)
316                  return(NULL);
317 +                                /* optimization: check for zero rows & cols */
318 +        if (((cm1->nrows > 5) | (cm2->ncols > 5)) & (cm1->ncols > 5)) {
319 +                static const COLOR      czero;
320 +                rowcheck = (char *)calloc(cmr->nrows, 1);
321 +                for (dr = cm1->nrows*(rowcheck != NULL); dr--; )
322 +                    for (dc = cm1->ncols; dc--; )
323 +                        if (memcmp(cm_lval(cm1,dr,dc), czero, sizeof(COLOR))) {
324 +                                rowcheck[dr] = 1;
325 +                                break;
326 +                        }
327 +                colcheck = (char *)calloc(cmr->ncols, 1);
328 +                for (dc = cm2->ncols*(colcheck != NULL); dc--; )
329 +                    for (dr = cm2->nrows; dr--; )
330 +                        if (memcmp(cm_lval(cm2,dr,dc), czero, sizeof(COLOR))) {
331 +                                colcheck[dc] = 1;
332 +                                break;
333 +                        }
334 +        }
335          for (dr = 0; dr < cmr->nrows; dr++)
336              for (dc = 0; dc < cmr->ncols; dc++) {
337                  COLORV  *dp = cm_lval(cmr,dr,dc);
338                  dp[0] = dp[1] = dp[2] = 0;
339 +                if (rowcheck != NULL && !rowcheck[dr])
340 +                        continue;
341 +                if (colcheck != NULL && !colcheck[dc])
342 +                        continue;
343                  for (i = 0; i < cm1->ncols; i++) {
344                      const COLORV        *cp1 = cm_lval(cm1,dr,i);
345                      const COLORV        *cp2 = cm_lval(cm2,i,dc);
# Line 276 | Line 348 | cm_multiply(const CMATRIX *cm1, const CMATRIX *cm2)
348                      dp[2] += cp1[2] * cp2[2];
349                  }
350              }
351 +        if (rowcheck != NULL) free(rowcheck);
352 +        if (colcheck != NULL) free(colcheck);
353          return(cmr);
354   }
355  
# Line 301 | Line 375 | cm_bsdf(const COLOR bsdfLamb, const COLOR specCol, con
375          int     nbadohm = 0;
376          int     nneg = 0;
377          int     r, c;
378 <                                        /* reciprocity is "transparent" */
378 >                                        /* loop over incident angles */
379          for (c = 0; c < cm->ncols; c++) {
380                  const double    dom = mBSDF_incohm(bsdf,c);
381                                          /* projected solid angle */
# Line 330 | Line 404 | cm_bsdf(const COLOR bsdfLamb, const COLOR specCol, con
404          return(cm);
405   }
406  
407 + /* Convert between input and output indices for reciprocity */
408 + static int
409 + recip_out_from_in(const SDMat *bsdf, int in_recip)
410 + {
411 +        FVECT   v;
412 +
413 +        if (!mBSDF_incvec(v, bsdf, in_recip+.5))
414 +                return(in_recip);               /* XXX should be error! */
415 +        v[2] = -v[2];
416 +        return(mBSDF_outndx(bsdf, v));
417 + }
418 +
419 + /* Convert between output and input indices for reciprocity */
420 + static int
421 + recip_in_from_out(const SDMat *bsdf, int out_recip)
422 + {
423 +        FVECT   v;
424 +
425 +        if (!mBSDF_outvec(v, bsdf, out_recip+.5))
426 +                return(out_recip);              /* XXX should be error! */
427 +        v[2] = -v[2];
428 +        return(mBSDF_incndx(bsdf, v));
429 + }
430 +
431 + /* Convert a BSDF to our matrix representation, applying reciprocity */
432 + static CMATRIX *
433 + cm_bsdf_recip(const COLOR bsdfLamb, const COLOR specCol, const SDMat *bsdf)
434 + {
435 +        CMATRIX *cm = cm_alloc(bsdf->ninc, bsdf->nout);
436 +        int     nbadohm = 0;
437 +        int     nneg = 0;
438 +        int     r, c;
439 +                                        /* loop over incident angles */
440 +        for (c = 0; c < cm->ncols; c++) {
441 +                const int       ro = recip_out_from_in(bsdf,c);
442 +                const double    dom = mBSDF_outohm(bsdf,ro);
443 +                                        /* projected solid angle */
444 +                nbadohm += (dom <= 0);
445 +
446 +                for (r = 0; r < cm->nrows; r++) {
447 +                        const int       ri = recip_in_from_out(bsdf,r);
448 +                        float           f = mBSDF_value(bsdf,ri,ro);
449 +                        COLORV          *mp = cm_lval(cm,r,c);
450 +                                        /* check BSDF value */
451 +                        if ((f <= 0) | (dom <= 0)) {
452 +                                nneg += (f < -FTINY);
453 +                                f = .0f;
454 +                        }
455 +                        copycolor(mp, specCol);
456 +                        scalecolor(mp, f);
457 +                        addcolor(mp, bsdfLamb);
458 +                        scalecolor(mp, dom);
459 +                }
460 +        }
461 +        if (nneg | nbadohm) {
462 +                sprintf(errmsg,
463 +                    "BTDF has %d negatives and %d bad incoming solid angles",
464 +                                nneg, nbadohm);
465 +                error(WARNING, errmsg);
466 +        }
467 +        return(cm);
468 + }
469 +
470   /* Load and convert a matrix BSDF from the given XML file */
471   static CMATRIX *
472 < cm_loadBSDF(char *fname)
472 > cm_loadBSDF(char *fname, COLOR cLamb)
473   {
474 <        CMATRIX *Tmat;
475 <        char    *fpath;
476 <        SDError ec;
477 <        SDData  myBSDF;
478 <        COLOR   bsdfLamb, specCol;
474 >        CMATRIX         *Tmat;
475 >        char            *fpath;
476 >        int             recip;
477 >        SDError         ec;
478 >        SDData          myBSDF;
479 >        SDSpectralDF    *tdf;
480 >        COLOR           bsdfLamb, specCol;
481                                          /* find path to BSDF file */
482          fpath = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK);
483          if (fpath == NULL) {
# Line 349 | Line 488 | cm_loadBSDF(char *fname)
488          ec = SDloadFile(&myBSDF, fpath);
489          if (ec)
490                  error(USER, transSDError(ec));
491 <        if (myBSDF.tf == NULL || myBSDF.tf->ncomp != 1 ||
492 <                        myBSDF.tf->comp[0].func != &SDhandleMtx) {
491 >        ccy2rgb(&myBSDF.tLamb.spec, myBSDF.tLamb.cieY/PI, bsdfLamb);
492 >        recip = (myBSDF.tb == NULL);
493 >        tdf = recip ? myBSDF.tf : myBSDF.tb;
494 >        if (tdf == NULL) {              /* no non-Lambertian transmission? */
495 >                if (cLamb != NULL)
496 >                        copycolor(cLamb, bsdfLamb);
497 >                SDfreeBSDF(&myBSDF);
498 >                return(NULL);
499 >        }
500 >        if (tdf->ncomp != 1 || tdf->comp[0].func != &SDhandleMtx) {
501                  sprintf(errmsg, "unsupported BSDF '%s'", fpath);
502                  error(USER, errmsg);
503          }
504                                          /* convert BTDF to matrix */
505 <        ccy2rgb(&myBSDF.tLamb.spec, myBSDF.tLamb.cieY/PI, bsdfLamb);
506 <        ccy2rgb(&myBSDF.tf->comp[0].cspec[0], 1., specCol);
507 <        Tmat = cm_bsdf(bsdfLamb, specCol, (SDMat *)myBSDF.tf->comp[0].dist);
505 >        ccy2rgb(&tdf->comp[0].cspec[0], 1., specCol);
506 >        Tmat = recip ? cm_bsdf_recip(bsdfLamb, specCol, (SDMat *)tdf->comp[0].dist)
507 >                        : cm_bsdf(bsdfLamb, specCol, (SDMat *)tdf->comp[0].dist);
508 >        if (cLamb != NULL)              /* Lambertian is included */
509 >                setcolor(cLamb, .0, .0, .0);
510                                          /* free BSDF and return */
511          SDfreeBSDF(&myBSDF);
512          return(Tmat);
513   }
514  
515 < /* Sum together a set of images and write result to stdout */
515 > /* Sum together a set of images and write result to fout */
516   static int
517   sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv, FILE *fout)
518   {
519          int     myDT = DTfromHeader;
520 <        CMATRIX *pmat;
521 <        COLOR   *scanline;
522 <        int     myXR, myYR;
520 >        COLOR   *scanline = NULL;
521 >        CMATRIX *pmat = NULL;
522 >        int     myXR=0, myYR=0;
523          int     i, y;
524  
525          if (cv->ncols != 1)
# Line 382 | Line 531 | sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv, FILE
531                  int             dt, xr, yr;
532                  COLORV          *psp;
533                                                          /* check for zero */
534 <                if ((scv[RED] == 0) & (scv[GRN] == 0) & (scv[BLU] == 0))
534 >                if ((scv[RED] == 0) & (scv[GRN] == 0) & (scv[BLU] == 0) &&
535 >                                (myDT != DTfromHeader) | (i < cv->nrows-1))
536                          continue;
537                                                          /* open next picture */
538                  sprintf(fname, fspec, i);
# Line 444 | Line 594 | sum_images(const char *fspec, const CMATRIX *cv, FILE
594   static int
595   hasNumberFormat(const char *s)
596   {
597 <        while (*s && *s != '%')
448 <                s++;
449 <        if (!*s)
597 >        if (s == NULL)
598                  return(0);
451 –        do
452 –                ++s;
453 –        while (isdigit(*s));
599  
600 <        return((*s == 'd') | (*s == 'i') | (*s == 'o') |
601 <                        (*s == 'x') | (*s == 'X'));
600 >        while (*s) {
601 >                while (*s != '%')
602 >                        if (!*s++)
603 >                                return(0);
604 >                if (*++s == '%') {              /* ignore "%%" */
605 >                        ++s;
606 >                        continue;
607 >                }
608 >                while (isdigit(*s))             /* field length */
609 >                        ++s;
610 >                                                /* field we'll use? */
611 >                if ((*s == 'd') | (*s == 'i') | (*s == 'o') |
612 >                                        (*s == 'x') | (*s == 'X'))
613 >                        return(1);
614 >        }
615 >        return(0);                              /* didn't find one */
616   }
617  
618   int
619   main(int argc, char *argv[])
620   {
621 <        CMATRIX                 *cvec;
621 >        int             skyfmt = DTascii;
622 >        int             nsteps = 1;
623 >        char            *ofspec = NULL;
624 >        FILE            *ofp = stdout;
625 >        CMATRIX         *cmtx;          /* component vector/matrix result */
626 >        char            fnbuf[256];
627 >        int             a, i;
628  
629          progname = argv[0];
630 +                                        /* get options */
631 +        for (a = 1; a < argc && argv[a][0] == '-'; a++)
632 +                switch (argv[a][1]) {
633 +                case 'n':
634 +                        nsteps = atoi(argv[++a]);
635 +                        if (nsteps <= 0)
636 +                                goto userr;
637 +                        break;
638 +                case 'o':
639 +                        ofspec = argv[++a];
640 +                        break;
641 +                case 'i':
642 +                        switch (argv[a][2]) {
643 +                        case 'f':
644 +                                skyfmt = DTfloat;
645 +                                break;
646 +                        case 'd':
647 +                                skyfmt = DTdouble;
648 +                                break;
649 +                        case 'a':
650 +                                skyfmt = DTascii;
651 +                                break;
652 +                        default:
653 +                                goto userr;
654 +                        }
655 +                        break;
656 +                default:
657 +                        goto userr;
658 +                }
659 +        if ((argc-a < 1) | (argc-a > 4))
660 +                goto userr;
661  
662 <        if ((argc < 2) | (argc > 5)) {
663 <                fprintf(stderr, "Usage: %s DCspec [tregvec]\n", progname);
664 <                fprintf(stderr, "   or: %s Vspec Tbsdf.xml Dmat.dat [tregvec]\n",
665 <                                        progname);
666 <                return(1);
471 <        }
472 <
473 <        if (argc > 3) {                         /* VTDs expression */
474 <                CMATRIX *svec, *Dmat, *Tmat, *ivec;
475 <                                                /* get sky vector */
476 <                svec = cm_load(argv[4], 0, 1, DTascii);
662 >        if (argc-a > 2) {                       /* VTDs expression */
663 >                CMATRIX *smtx, *Dmat, *Tmat, *imtx;
664 >                COLOR   tLamb;
665 >                                                /* get sky vector/matrix */
666 >                smtx = cm_load(argv[a+3], 0, nsteps, skyfmt);
667                                                  /* load BSDF */
668 <                Tmat = cm_loadBSDF(argv[2]);
668 >                Tmat = cm_loadBSDF(argv[a+1], tLamb);
669                                                  /* load Daylight matrix */
670 <                Dmat = cm_load(argv[3], Tmat->ncols, svec->nrows, DTfromHeader);
670 >                Dmat = cm_load(argv[a+2], Tmat==NULL ? 0 : Tmat->ncols,
671 >                                        smtx->nrows, DTfromHeader);
672                                                  /* multiply vector through */
673 <                ivec = cm_multiply(Dmat, svec);
674 <                cm_free(Dmat); cm_free(svec);
675 <                cvec = cm_multiply(Tmat, ivec); /* cvec = component vector */
676 <                cm_free(Tmat); cm_free(ivec);
677 <        } else {                                /* else just use sky vector */
678 <                cvec = cm_load(argv[2], 0, 1, DTascii);
673 >                imtx = cm_multiply(Dmat, smtx);
674 >                cm_free(Dmat); cm_free(smtx);
675 >                if (Tmat == NULL) {             /* diffuse only */
676 >                        cmtx = cm_scale(imtx, tLamb);
677 >                } else {                        /* else apply BTDF matrix */
678 >                        cmtx = cm_multiply(Tmat, imtx);
679 >                        cm_free(Tmat);
680 >                }
681 >                cm_free(imtx);
682 >        } else {                                /* sky vector/matrix only */
683 >                cmtx = cm_load(argv[a+1], 0, nsteps, skyfmt);
684          }
685 <
686 <        if (hasNumberFormat(argv[1])) {         /* generating image */
687 <                SET_FILE_BINARY(stdout);
688 <                newheader("RADIANCE", stdout);
689 <                printargs(argc, argv, stdout);
690 <                fputnow(stdout);
691 <                if (!sum_images(argv[1], cvec, stdout))
685 >                                                /* prepare output stream */
686 >        if ((ofspec != NULL) & (nsteps == 1) && hasNumberFormat(ofspec)) {
687 >                sprintf(fnbuf, ofspec, 1);
688 >                ofspec = fnbuf;
689 >        }
690 >        if (ofspec != NULL && !hasNumberFormat(ofspec)) {
691 >                if ((ofp = fopen(ofspec, "w")) == NULL) {
692 >                        fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for output\n",
693 >                                        progname, ofspec);
694                          return(1);
695 <        } else {                                /* generating vector */
696 <                CMATRIX *Vmat = cm_load(argv[1], 0, cvec->nrows, DTfromHeader);
697 <                CMATRIX *rvec = cm_multiply(Vmat, cvec);
695 >                }
696 >                ofspec = NULL;                  /* only need to open once */
697 >        }
698 >        if (hasNumberFormat(argv[a])) {         /* generating image(s) */
699 >                if (ofspec == NULL) {
700 >                        SET_FILE_BINARY(ofp);
701 >                        newheader("RADIANCE", ofp);
702 >                        printargs(argc, argv, ofp);
703 >                        fputnow(ofp);
704 >                }
705 >                if (nsteps > 1)                 /* multiple output frames? */
706 >                        for (i = 0; i < nsteps; i++) {
707 >                                CMATRIX *cvec = cm_column(cmtx, i);
708 >                                if (ofspec != NULL) {
709 >                                        sprintf(fnbuf, ofspec, i+1);
710 >                                        if ((ofp = fopen(fnbuf, "wb")) == NULL) {
711 >                                                fprintf(stderr,
712 >                                        "%s: cannot open '%s' for output\n",
713 >                                                        progname, fnbuf);
714 >                                                return(1);
715 >                                        }
716 >                                        newheader("RADIANCE", ofp);
717 >                                        printargs(argc, argv, ofp);
718 >                                        fputnow(ofp);
719 >                                }
720 >                                fprintf(ofp, "FRAME=%d\n", i+1);
721 >                                if (!sum_images(argv[a], cvec, ofp))
722 >                                        return(1);
723 >                                if (ofspec != NULL) {
724 >                                        if (fclose(ofp) == EOF) {
725 >                                                fprintf(stderr,
726 >                                                "%s: error writing to '%s'\n",
727 >                                                        progname, fnbuf);
728 >                                                return(1);
729 >                                        }
730 >                                        ofp = stdout;
731 >                                }
732 >                                cm_free(cvec);
733 >                        }
734 >                else if (!sum_images(argv[a], cmtx, ofp))
735 >                        return(1);
736 >        } else {                                /* generating vector/matrix */
737 >                CMATRIX *Vmat = cm_load(argv[a], 0, cmtx->nrows, DTfromHeader);
738 >                CMATRIX *rmtx = cm_multiply(Vmat, cmtx);
739                  cm_free(Vmat);
740 <                cm_print(rvec, stdout);
741 <                cm_free(rvec);
740 >                if (ofspec != NULL)             /* multiple vector files? */
741 >                        for (i = 0; i < nsteps; i++) {
742 >                                CMATRIX *rvec = cm_column(rmtx, i);
743 >                                sprintf(fnbuf, ofspec, i+1);
744 >                                if ((ofp = fopen(fnbuf, "w")) == NULL) {
745 >                                        fprintf(stderr,
746 >                                        "%s: cannot open '%s' for output\n",
747 >                                                        progname, fnbuf);
748 >                                        return(1);
749 >                                }
750 >                                cm_print(rvec, ofp);
751 >                                if (fclose(ofp) == EOF) {
752 >                                        fprintf(stderr,
753 >                                                "%s: error writing to '%s'\n",
754 >                                                        progname, fnbuf);
755 >                                        return(1);
756 >                                }
757 >                                ofp = stdout;
758 >                                cm_free(rvec);
759 >                        }
760 >                else
761 >                        cm_print(rmtx, ofp);
762 >                cm_free(rmtx);
763          }
764 <        cm_free(cvec);                          /* final clean-up */
764 >        if (fflush(ofp) == EOF) {               /* final clean-up */
765 >                fprintf(stderr, "%s: write error on output\n", progname);
766 >                return(1);
767 >        }
768 >        cm_free(cmtx);
769          return(0);
770 + userr:
771 +        fprintf(stderr, "Usage: %s [-n nsteps][-o ospec][-i{f|d}] DCspec [skyf]\n",
772 +                                progname);
773 +        fprintf(stderr, "   or: %s [-n nsteps][-o ospec][-i{f|d}] Vspec Tbsdf.xml Dmat.dat [skyf]\n",
774 +                                progname);
775 +        return(1);
776   }

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