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

Comparing src/util/rmatrix.c (file contents):
Revision 2.21 by greg, Thu Aug 18 00:52:48 2016 UTC vs.
Revision 2.44 by greg, Thu May 7 18:45:16 2020 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>
11 < #include <fcntl.h>
9 > #include <errno.h>
10   #include "rtio.h"
11   #include "platform.h"
12   #include "resolu.h"
# Line 27 | Line 25 | rmx_alloc(int nr, int nc, int n)
25                  return(NULL);
26          dnew = (RMATRIX *)malloc(sizeof(RMATRIX)-sizeof(dnew->mtx) +
27                                          sizeof(dnew->mtx[0])*(n*nr*nc));
28 <        if (dnew == NULL)
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 62 | 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 80 | 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 97 | 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 136 | Line 150 | rmx_load_float(RMATRIX *rm, FILE *fp)
150              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
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 145 | 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;
149 <        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 (getbinary(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 168 | 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 193 | Line 209 | rmx_load(const char *inspec)
209          RMATRIX         dinfo;
210          RMATRIX         *dnew;
211  
212 <        if (inspec == NULL) {                   /* reading from stdin? */
212 >        if (!inspec) {                          /* reading from stdin? */
213                  inspec = "<stdin>";
214 < #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
199 <                _setmode(fileno(stdin), _O_BINARY);
200 < #endif
214 >                SET_FILE_BINARY(stdin);
215          } else if (inspec[0] == '!') {
216 <                if ((fp = popen(inspec+1, "r")) == NULL)
216 >                if (!(fp = popen(inspec+1, "r")))
217                          return(NULL);
218 < #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
205 <                _setmode(fileno(fp), _O_BINARY);
206 < #endif
218 >                SET_FILE_BINARY(fp);
219          } else {
220                  const char      *sp = inspec;   /* check suffix */
221                  while (*sp)
# Line 212 | Line 224 | rmx_load(const char *inspec)
224                          --sp;
225                  if (!strcasecmp(sp, "XML")) {   /* assume it's a BSDF */
226                          CMATRIX *cm = cm_loadBTDF((char *)inspec);
227 <                        if (cm == NULL)
227 >                        if (!cm)
228                                  return(NULL);
229                          dnew = rmx_from_cmatrix(cm);
230                          cm_free(cm);
# Line 220 | Line 232 | rmx_load(const char *inspec)
232                          return(dnew);
233                  }
234                                                  /* else open it ourselves */
235 <                if ((fp = fopen(inspec, "rb")) == NULL)
235 >                if (!(fp = fopen(inspec, "rb")))
236                          return(NULL);
237          }
238   #ifdef getc_unlocked
# Line 228 | Line 240 | rmx_load(const char *inspec)
240   #endif
241          dinfo.nrows = dinfo.ncols = dinfo.ncomp = 0;
242          dinfo.dtype = DTascii;                  /* assumed w/o FORMAT */
243 +        dinfo.swapin = 0;
244          dinfo.info = NULL;
245 +        dinfo.mtx[0] = dinfo.mtx[1] = dinfo.mtx[2] = 1.;
246          if (getheader(fp, get_dminfo, &dinfo) < 0) {
247                  fclose(fp);
248                  return(NULL);
# Line 247 | Line 261 | rmx_load(const char *inspec)
261                  }
262          }
263          dnew = rmx_alloc(dinfo.nrows, dinfo.ncols, dinfo.ncomp);
264 <        if (dnew == NULL) {
264 >        if (!dnew) {
265                  fclose(fp);
266                  return(NULL);
267          }
268          dnew->info = dinfo.info;
269          switch (dinfo.dtype) {
270          case DTascii:
271 < #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
258 <                _setmode(fileno(fp), _O_TEXT);
259 < #endif
271 >                SET_FILE_TEXT(fp);
272                  if (!rmx_load_ascii(dnew, fp))
273                          goto loaderr;
274                  dnew->dtype = DTascii;          /* should leave double? */
275                  break;
276          case DTfloat:
277 +                dnew->swapin = dinfo.swapin;
278                  if (!rmx_load_float(dnew, fp))
279                          goto loaderr;
280                  dnew->dtype = DTfloat;
281                  break;
282          case DTdouble:
283 +                dnew->swapin = dinfo.swapin;
284                  if (!rmx_load_double(dnew, fp))
285                          goto loaderr;
286                  dnew->dtype = DTdouble;
# Line 275 | Line 289 | rmx_load(const char *inspec)
289          case DTxyze:
290                  if (!rmx_load_rgbe(dnew, fp))
291                          goto loaderr;
292 <                dnew->dtype = dinfo.dtype;
292 >                dnew->dtype = dinfo.dtype;      /* undo exposure? */
293 >                if ((dinfo.mtx[0] != 1.) | (dinfo.mtx[1] != 1.) |
294 >                                (dinfo.mtx[2] != 1.)) {
295 >                        dinfo.mtx[0] = 1./dinfo.mtx[0];
296 >                        dinfo.mtx[1] = 1./dinfo.mtx[1];
297 >                        dinfo.mtx[2] = 1./dinfo.mtx[2];
298 >                        rmx_scale(dnew, dinfo.mtx);
299 >                }
300                  break;
301          default:
302                  goto loaderr;
# Line 303 | Line 324 | loaderr:                                       /* should report error? */
324   static int
325   rmx_write_ascii(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
326   {
327 +        const char      *fmt = (rm->dtype == DTfloat) ? " %.7e" :
328 +                        (rm->dtype == DTrgbe) | (rm->dtype == DTxyze) ? " %.3e" :
329 +                                " %.15e" ;
330          int     i, j, k;
331  
332          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
333              for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
334                  for (k = 0; k < rm->ncomp; k++)
335 <                    fprintf(fp, " %.15e", rmx_lval(rm,i,j,k));
335 >                    fprintf(fp, fmt, rmx_lval(rm,i,j,k));
336                  fputc('\t', fp);
337              }
338              fputc('\n', fp);
# Line 339 | Line 363 | rmx_write_float(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
363   static int
364   rmx_write_double(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
365   {
366 <        int     i, j, k;
343 <        double  val[100];
366 >        int     i, j;
367  
345 –        if (rm->ncomp > 100) {
346 –                fputs("Unsupported # components in rmx_write_double()\n", stderr);
347 –                exit(1);
348 –        }
368          for (i = 0; i < rm->nrows; i++)
369 <            for (j = 0; j < rm->ncols; j++) {
370 <                for (k = rm->ncomp; k--; )
352 <                    val[k] = rmx_lval(rm,i,j,k);
353 <                if (putbinary(val, sizeof(val[0]), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
369 >            for (j = 0; j < rm->ncols; j++)
370 >                if (putbinary(&rmx_lval(rm,i,j,0), sizeof(double), rm->ncomp, fp) != rm->ncomp)
371                          return(0);
355 –            }
372          return(1);
373   }
374  
375   static int
376   rmx_write_rgbe(const RMATRIX *rm, FILE *fp)
377   {
378 <        COLOR   *scan = (COLOR *)malloc(sizeof(COLOR)*rm->ncols);
378 >        COLR    *scan = (COLR *)malloc(sizeof(COLR)*rm->ncols);
379          int     i, j;
380  
381 <        if (scan == NULL)
381 >        if (!scan)
382                  return(0);
383          for (i = 0; i < rm->nrows; i++) {
384              for (j = rm->ncols; j--; )
385 <                setcolor(scan[j],       rmx_lval(rm,i,j,0),
385 >                setcolr(scan[j],        rmx_lval(rm,i,j,0),
386                                          rmx_lval(rm,i,j,1),
387                                          rmx_lval(rm,i,j,2)      );
388 <            if (fwritescan(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
388 >            if (fwritecolrs(scan, rm->ncols, fp) < 0) {
389                  free(scan);
390                  return(0);
391              }
# Line 385 | Line 401 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
401          RMATRIX *mydm = NULL;
402          int     ok = 1;
403  
404 <        if ((rm == NULL) | (fp == NULL))
404 >        if (!rm | !fp)
405                  return(0);
406   #ifdef getc_unlocked
407          flockfile(fp);
# Line 409 | Line 425 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
425                          return(0);
426                  cmtx[0] = cmtx[1] = cmtx[2] = 1;
427                  mydm = rmx_transform(rm, 3, cmtx);
428 <                if (mydm == NULL)
428 >                if (!mydm)
429                          return(0);
430                  rm = mydm;
431          }
432 +        if ((dtype == DTfloat) | (dtype == DTdouble))
433 +                fputendian(fp);                 /* important to record */
434          fputformat((char *)cm_fmt_id[dtype], fp);
435          fputc('\n', fp);
436          switch (dtype) {                        /* write data */
# Line 437 | Line 455 | rmx_write(const RMATRIX *rm, int dtype, FILE *fp)
455   #ifdef getc_unlocked
456          funlockfile(fp);
457   #endif
458 <        rmx_free(mydm);
458 >        if (mydm)
459 >                rmx_free(mydm);
460          return(ok);
461   }
462  
# Line 448 | Line 467 | rmx_identity(const int dim, const int n)
467          RMATRIX *rid = rmx_alloc(dim, dim, n);
468          int     i, k;
469  
470 <        if (rid == NULL)
470 >        if (!rid)
471                  return(NULL);
472          memset(rid->mtx, 0, sizeof(rid->mtx[0])*n*dim*dim);
473          for (i = dim; i--; )
# Line 463 | Line 482 | rmx_copy(const RMATRIX *rm)
482   {
483          RMATRIX *dnew;
484  
485 <        if (rm == NULL)
485 >        if (!rm)
486                  return(NULL);
487          dnew = rmx_alloc(rm->nrows, rm->ncols, rm->ncomp);
488 <        if (dnew == NULL)
488 >        if (!dnew)
489                  return(NULL);
490          rmx_addinfo(dnew, rm->info);
491          dnew->dtype = rm->dtype;
# Line 482 | Line 501 | rmx_transpose(const RMATRIX *rm)
501          RMATRIX *dnew;
502          int     i, j, k;
503  
504 <        if (rm == NULL)
504 >        if (!rm)
505                  return(0);
506 +        if ((rm->nrows == 1) | (rm->ncols == 1)) {
507 +                dnew = rmx_copy(rm);
508 +                if (!dnew)
509 +                        return(NULL);
510 +                dnew->nrows = rm->ncols;
511 +                dnew->ncols = rm->nrows;
512 +                return(dnew);
513 +        }
514          dnew = rmx_alloc(rm->ncols, rm->nrows, rm->ncomp);
515 <        if (dnew == NULL)
515 >        if (!dnew)
516                  return(NULL);
517          if (rm->info) {
518                  rmx_addinfo(dnew, rm->info);
# Line 506 | Line 533 | rmx_multiply(const RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2)
533          RMATRIX *mres;
534          int     i, j, k, h;
535  
536 <        if ((m1 == NULL) | (m2 == NULL) ||
510 <                        (m1->ncomp != m2->ncomp) | (m1->ncols != m2->nrows))
536 >        if (!m1 | !m2 || (m1->ncomp != m2->ncomp) | (m1->ncols != m2->nrows))
537                  return(NULL);
538          mres = rmx_alloc(m1->nrows, m2->ncols, m1->ncomp);
539 <        if (mres == NULL)
539 >        if (!mres)
540                  return(NULL);
541          i = rmx_newtype(m1->dtype, m2->dtype);
542          if (i)
# Line 528 | Line 554 | rmx_multiply(const RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2)
554          return(mres);
555   }
556  
557 + /* Element-wise multiplication (or division) of m2 into m1 */
558 + int
559 + rmx_elemult(RMATRIX *m1, const RMATRIX *m2, int divide)
560 + {
561 +        int     zeroDivides = 0;
562 +        int     i, j, k;
563 +
564 +        if (!m1 | !m2 || (m1->ncols != m2->ncols) | (m1->nrows != m2->nrows))
565 +                return(0);
566 +        if ((m2->ncomp > 1) & (m2->ncomp != m1->ncomp))
567 +                return(0);
568 +        i = rmx_newtype(m1->dtype, m2->dtype);
569 +        if (i)
570 +                m1->dtype = i;
571 +        else
572 +                rmx_addinfo(m1, rmx_mismatch_warn);
573 +        for (i = m1->nrows; i--; )
574 +            for (j = m1->ncols; j--; )
575 +                if (divide) {
576 +                    double      d;
577 +                    if (m2->ncomp == 1) {
578 +                        d = rmx_lval(m2,i,j,0);
579 +                        if (d == 0) {
580 +                            ++zeroDivides;
581 +                            for (k = m1->ncomp; k--; )
582 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) = 0;
583 +                        } else {
584 +                            d = 1./d;
585 +                            for (k = m1->ncomp; k--; )
586 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) *= d;
587 +                        }
588 +                    } else
589 +                        for (k = m1->ncomp; k--; ) {
590 +                            d = rmx_lval(m2,i,j,k);
591 +                            if (d == 0) {
592 +                                ++zeroDivides;
593 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) = 0;
594 +                            } else
595 +                                rmx_lval(m1,i,j,k) /= d;
596 +                        }
597 +                } else {
598 +                    if (m2->ncomp == 1) {
599 +                        const double    d = rmx_lval(m2,i,j,0);
600 +                        for (k = m1->ncomp; k--; )
601 +                            rmx_lval(m1,i,j,k) *= d;
602 +                    } else
603 +                        for (k = m1->ncomp; k--; )
604 +                            rmx_lval(m1,i,j,k) *= rmx_lval(m2,i,j,k);
605 +                }
606 +        if (zeroDivides) {
607 +                rmx_addinfo(m1, "WARNING: zero divide(s) corrupted results\n");
608 +                errno = ERANGE;
609 +        }
610 +        return(1);
611 + }
612 +
613   /* Sum second matrix into first, applying scale factor beforehand */
614   int
615   rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const double sf[])
# Line 535 | Line 617 | rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const doub
617          double  *mysf = NULL;
618          int     i, j, k;
619  
620 <        if ((msum == NULL) | (madd == NULL) ||
620 >        if (!msum | !madd ||
621                          (msum->nrows != madd->nrows) |
622                          (msum->ncols != madd->ncols) |
623                          (msum->ncomp != madd->ncomp))
624                  return(0);
625 <        if (sf == NULL) {
625 >        if (!sf) {
626                  mysf = (double *)malloc(sizeof(double)*msum->ncomp);
627 <                if (mysf == NULL)
627 >                if (!mysf)
628                          return(0);
629                  for (k = msum->ncomp; k--; )
630                          mysf[k] = 1;
# Line 557 | Line 639 | rmx_sum(RMATRIX *msum, const RMATRIX *madd, const doub
639              for (j = msum->ncols; j--; )
640                  for (k = msum->ncomp; k--; )
641                       rmx_lval(msum,i,j,k) += sf[k] * rmx_lval(madd,i,j,k);
642 <
643 <        free(mysf);
642 >        if (mysf)
643 >                free(mysf);
644          return(1);
645   }
646  
# Line 568 | Line 650 | rmx_scale(RMATRIX *rm, const double sf[])
650   {
651          int     i, j, k;
652  
653 <        if ((rm == NULL) | (sf == NULL))
653 >        if (!rm | !sf)
654                  return(0);
655          for (i = rm->nrows; i--; )
656              for (j = rm->ncols; j--; )
657                  for (k = rm->ncomp; k--; )
658                      rmx_lval(rm,i,j,k) *= sf[k];
659  
660 +        if (rm->info)
661 +                rmx_addinfo(rm, "Applied scalar\n");
662          return(1);
663   }
664  
# Line 585 | Line 669 | rmx_transform(const RMATRIX *msrc, int n, const double
669          int     i, j, ks, kd;
670          RMATRIX *dnew;
671  
672 <        if ((msrc == NULL) | (n <= 0) | (cmat == NULL))
672 >        if (!msrc | (n <= 0) | !cmat)
673                  return(NULL);
674          dnew = rmx_alloc(msrc->nrows, msrc->ncols, n);
675 <        if (dnew == NULL)
675 >        if (!dnew)
676                  return(NULL);
677 +        if (msrc->info) {
678 +                char    buf[128];
679 +                sprintf(buf, "Applied %dx%d component transform\n",
680 +                                dnew->ncomp, msrc->ncomp);
681 +                rmx_addinfo(dnew, msrc->info);
682 +                rmx_addinfo(dnew, buf);
683 +        }
684          dnew->dtype = msrc->dtype;
685          for (i = dnew->nrows; i--; )
686              for (j = dnew->ncols; j--; )
# Line 609 | Line 700 | rmx_from_cmatrix(const CMATRIX *cm)
700          int     i, j;
701          RMATRIX *dnew;
702  
703 <        if (cm == NULL)
703 >        if (!cm)
704                  return(NULL);
705          dnew = rmx_alloc(cm->nrows, cm->ncols, 3);
706 <        if (dnew == NULL)
706 >        if (!dnew)
707                  return(NULL);
708          dnew->dtype = DTfloat;
709          for (i = dnew->nrows; i--; )
# Line 632 | Line 723 | cm_from_rmatrix(const RMATRIX *rm)
723          int     i, j;
724          CMATRIX *cnew;
725  
726 <        if (rm == NULL || rm->ncomp != 3)
726 >        if (!rm || rm->ncomp != 3)
727                  return(NULL);
728          cnew = cm_alloc(rm->nrows, rm->ncols);
729 <        if (cnew == NULL)
729 >        if (!cnew)
730                  return(NULL);
731          for (i = cnew->nrows; i--; )
732              for (j = cnew->ncols; j--; ) {

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> Changed lines