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fft heightmap converter: always output median; add a script to calculate dpoffsetmapp...
authorRudolf Polzer <divVerent@xonotic.org>
Tue, 30 Aug 2011 07:43:18 +0000 (09:43 +0200)
committerRudolf Polzer <divVerent@xonotic.org>
Tue, 30 Aug 2011 07:43:18 +0000 (09:43 +0200)
misc/tools/fft-normalmap-to-heightmap-soft.sh [new file with mode: 0755]
misc/tools/fft-normalmap-to-heightmap.c

diff --git a/misc/tools/fft-normalmap-to-heightmap-soft.sh b/misc/tools/fft-normalmap-to-heightmap-soft.sh
new file mode 100755 (executable)
index 0000000..618bf9e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,26 @@
+#!/bin/sh
+
+i=$1
+o=$2
+f=$3
+sca=$4
+ofs=$5
+
+s=`"${0%-soft.sh}" "$i" "$o" "$f"`
+echo >&2 "$s"
+
+# we want to map so that:
+#   sca
+#   med/avg -> ofs
+
+realscale=`echo "$s" | grep ^Scale: | cut -d ' ' -f 2`
+realmedian=`echo "$s" | grep ^Scaled-Med: | cut -d ' ' -f 2`
+
+# we have to undo realscale, and apply sca instead
+extrascale=`echo "$sca / $realscale" | bc -l`
+
+# we want to make $realmedian + $ofs neutral
+
+extraoffset=`echo "127.5 - 127.5 * ($realmedian + $ofs)" | bc -l`
+
+echo "dpoffsetmapping - $extrascale $extraoffset"
index e025150b64448bdc2404e489cd1a1cadcedaa229..1ed6cd18c473e4635d01ba78c88567da19cf3d08 100644 (file)
@@ -18,7 +18,7 @@
  */
 
 #undef C99
-#if __STDC_VERSION__ >= 199901L
+#if __STDC_VERSION__ >= 199901L || __cplusplus__
 #define C99
 #endif
 
@@ -53,15 +53,15 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
        double fx, fy;
        double ffx, ffy;
        double nx, ny, nz;
-       double v, vmin, vmax;
+       double v, vmin, vmed, vmax;
 #ifndef C99
        double save;
 #endif
-
-       fftw_complex *imgspace1 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
-       fftw_complex *imgspace2 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
-       fftw_complex *freqspace1 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
-       fftw_complex *freqspace2 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       float *medianbuf = (float *) malloc(w*h * sizeof(*medianbuf));
+       fftw_complex *imgspace1 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *imgspace2 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *freqspace1 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *freqspace2 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
        fftw_plan i12f1 = fftw_plan_dft_2d(h, w, imgspace1, freqspace1, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
        fftw_plan i22f2 = fftw_plan_dft_2d(h, w, imgspace2, freqspace2, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
        fftw_plan f12i1 = fftw_plan_dft_2d(h, w, freqspace1, imgspace1, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
@@ -123,8 +123,7 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
                        fy -= 1;
                if(filter)
                {
-                       // discontinous case
-                       // we must invert whatever "filter" would do on (x, y)!
+                       /* discontinous case; we must invert whatever "filter" would do on (x, y)! */
 #ifdef C99
                        fftw_complex response_x = 0;
                        fftw_complex response_y = 0;
@@ -136,14 +135,16 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
                                        response_y += filter[(i + filterh / 2) * filterw + j + filterw / 2] * cexp(-_Complex_I * TWO_PI * (i * fx + j * fy));
                                }
 
-                       // we know:
-                       //   fourier(df/dx)_xy = fourier(f)_xy * response_x
-                       //   fourier(df/dy)_xy = fourier(f)_xy * response_y
-                       // mult by conjugate of response_x, response_y:
-                       //   conj(response_x) * fourier(df/dx)_xy = fourier(f)_xy * |response_x^2|
-                       //   conj(response_y) * fourier(df/dy)_xy = fourier(f)_xy * |response_y^2|
-                       // and
-                       //   fourier(f)_xy = (conj(response_x) * fourier(df/dx)_xy + conj(response_y) * fourier(df/dy)_xy) / (|response_x|^2 + |response_y|^2)
+                       /*
+                        * we know:
+                        *   fourier(df/dx)_xy = fourier(f)_xy * response_x
+                        *   fourier(df/dy)_xy = fourier(f)_xy * response_y
+                        * mult by conjugate of response_x, response_y:
+                        *   conj(response_x) * fourier(df/dx)_xy = fourier(f)_xy * |response_x^2|
+                        *   conj(response_y) * fourier(df/dy)_xy = fourier(f)_xy * |response_y^2|
+                        * and
+                        *   fourier(f)_xy = (conj(response_x) * fourier(df/dx)_xy + conj(response_y) * fourier(df/dy)_xy) / (|response_x|^2 + |response_y|^2)
+                        */
 
                        sum = cabs(response_x) * cabs(response_x) + cabs(response_y) * cabs(response_y);
 
@@ -182,7 +183,7 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
                }
                else
                {
-                       // continuous integration case
+                       /* continuous integration case */
                        /* these must have the same sign as fx and fy (so ffx*fx + ffy*fy is nonzero), otherwise do not matter */
                        /* it basically decides how artifacts are distributed */
                        ffx = fx;
@@ -210,7 +211,7 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
                {
                        double f1 = (fabs(fx)*highpass);
                        double f2 = (fabs(fy)*highpass);
-                       // if either of them is < 1, phase out (min at 0.5)
+                       /* if either of them is < 1, phase out (min at 0.5) */
                        double f =
                                (f1 <= 0.5 ? 0 : (f1 >= 1 ? 1 : ((f1 - 0.5) * 2.0)))
                                *
@@ -227,7 +228,7 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
        fftw_execute(f12i1);
 
        /* renormalize, find min/max */
-       vmin = vmax = 0;
+       vmin = vmed = vmax = 0;
        for(y = 0; y < h; ++y)
        for(x = 0; x < w; ++x)
        {
@@ -235,14 +236,22 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
                v = creal(imgspace1[(w*y+x)] /= pow(w*h, 1.5));
 #else
                v = (imgspace1[(w*y+x)][0] /= pow(w*h, 1.5));
-               // imgspace1[(w*y+x)][1] /= pow(w*h, 1.5);
-               // this value is never used
+               /*
+                * imgspace1[(w*y+x)][1] /= pow(w*h, 1.5);
+                * this value is never used
+                */
 #endif
                if(v < vmin || (x == 0 && y == 0))
                        vmin = v;
                if(v > vmax || (x == 0 && y == 0))
                        vmax = v;
+               medianbuf[w*y+x] = v;
        }
+       qsort(medianbuf, w*h, sizeof(*medianbuf), floatcmp);
+       if(w*h % 2)
+               vmed = medianbuf[(w*h-1)/2];
+       else
+               vmed = (medianbuf[(w*h)/2] + medianbuf[(w*h-2)/2]) * 0.5;
 
        if(refmap)
        {
@@ -307,39 +316,15 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
        }
        else if(use_median)
        {
-               // negative scale = match median to offset
-
-               fprintf(stderr, "Calculating median...\n");
-
-               float *medianbuf = malloc(sizeof(float) * w * h);
-               float vmed;
-
-               fprintf(stderr, "  converting...\n");
-               /* renormalize, find min/max */
-               for(y = 0; y < h; ++y)
-               for(x = 0; x < w; ++x)
-               {
-#ifdef C99
-                       v = creal(imgspace1[(w*y+x)]);
-#else
-                       v = (imgspace1[(w*y+x)][0]);
-#endif
-                       medianbuf[w*y+x] = v;
-               }
-               fprintf(stderr, "  sorting...\n");
-               qsort(medianbuf, w*h, sizeof(*medianbuf), floatcmp);
-               fprintf(stderr, "  done.\n");
-               if(w*h % 2)
-                       vmed = medianbuf[(w*h-1)/2];
-               else
-                       vmed = (medianbuf[(w*h)/2] + medianbuf[(w*h-2)/2]) * 0.5;
-
-               // we actually want (v - vmed) * scale + offset
+               /*
+                * negative scale = match median to offset
+                * we actually want (v - vmed) * scale + offset
+                */
                offset -= vmed * scale;
        }
 
-       printf("Min: %f\nAvg: %f\nMax: %f\nScale: %f\nOffset: %f\nScaled-Min: %f\nScaled-Avg: %f\nScaled-Max: %f\n", 
-               vmin, 0.0, vmax, scale, offset, vmin * scale + offset, offset, vmax * scale + offset);
+       printf("Min: %f\nAvg: %f\nMed: %f\nMax: %f\nScale: %f\nOffset: %f\nScaled-Min: %f\nScaled-Avg: %f\nScaled-Med: %f\nScaled-Max: %f\n", 
+               vmin, 0.0, vmed, vmax, scale, offset, vmin * scale + offset, offset, vmed * scale + offset, vmax * scale + offset);
 
        for(y = 0; y < h; ++y)
        for(x = 0; x < w; ++x)
@@ -354,7 +339,7 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
                        v = -1;
                if(v > 1)
                        v = 1;
-               map[(w*y+x)*4+3] = floor(128.5 + 127 * v);
+               map[(w*y+x)*4+3] = floor(128.5 + 127 * v); /* in heightmaps, we avoid pixel value 0 as many imaging apps cannot handle it */
        }
 
        fftw_destroy_plan(i12f1);
@@ -365,6 +350,7 @@ void nmap_to_hmap(unsigned char *map, const unsigned char *refmap, int w, int h,
        fftw_free(freqspace1);
        fftw_free(imgspace2);
        fftw_free(imgspace1);
+       free(medianbuf);
 }
 
 void hmap_to_nmap(unsigned char *map, int w, int h, int src_chan, double scale)
@@ -377,10 +363,10 @@ void hmap_to_nmap(unsigned char *map, int w, int h, int src_chan, double scale)
        double save;
 #endif
 
-       fftw_complex *imgspace1 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
-       fftw_complex *imgspace2 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
-       fftw_complex *freqspace1 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
-       fftw_complex *freqspace2 = fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *imgspace1 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *imgspace2 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *freqspace1 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
+       fftw_complex *freqspace2 = (fftw_complex *) fftw_malloc(w*h * sizeof(fftw_complex));
        fftw_plan i12f1 = fftw_plan_dft_2d(h, w, imgspace1, freqspace1, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
        fftw_plan f12i1 = fftw_plan_dft_2d(h, w, freqspace1, imgspace1, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
        fftw_plan f22i2 = fftw_plan_dft_2d(h, w, freqspace2, imgspace2, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);
@@ -500,7 +486,7 @@ void hmap_to_nmap_local(unsigned char *map, int w, int h, int src_chan, double s
        double nx, ny, nz;
        double v;
        int i, j;
-       double *img_reduced = malloc(w*h * sizeof(double));
+       double *img_reduced = (double *) malloc(w*h * sizeof(double));
 
        for(y = 0; y < h; ++y)
        for(x = 0; x < w; ++x)
@@ -563,7 +549,7 @@ unsigned char *FS_LoadFile(const char *fn, int *len)
                return NULL;
        for(;;)
        {
-               buf = realloc(buf, *len + 65536);
+               buf = (unsigned char *) realloc(buf, *len + 65536);
                if(!buf)
                {
                        fclose(f);
@@ -1058,14 +1044,14 @@ static const double filter_prewitt3[3][3] = {
        { -1/6.0, 0, 1/6.0 }
 };
 
-// pathologic for inverting
+/* pathologic for inverting */
 static const double filter_sobel3[3][3] = {
        { -1/8.0, 0, 1/8.0 },
        { -2/8.0, 0, 2/8.0 },
        { -1/8.0, 0, 1/8.0 }
 };
 
-// pathologic for inverting
+/* pathologic for inverting */
 static const double filter_sobel5[5][5] = {
        { -1/128.0,  -2/128.0, 0,  2/128.0, 1/128.0 },
        { -4/128.0,  -8/128.0, 0,  8/128.0, 4/128.0 },
@@ -1074,7 +1060,7 @@ static const double filter_sobel5[5][5] = {
        { -1/128.0,  -2/128.0, 0,  2/128.0, 1/128.0 }
 };
 
-// pathologic for inverting
+/* pathologic for inverting */
 static const double filter_prewitt5[5][5] = {
        { -1/40.0, -2/40.0, 0, 2/40.0, 1/40.0 },
        { -1/40.0, -2/40.0, 0, 2/40.0, 1/40.0 },
@@ -1138,13 +1124,13 @@ int main(int argc, char **argv)
        else
                reffile = NULL;
 
-       // experimental features
+       /* experimental features */
        if(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_RENORMALIZE"))
                renormalize = atoi(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_RENORMALIZE"));
        if(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_HIGHPASS"))
                highpass = atof(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_HIGHPASS"));
        if(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_USE_MEDIAN"))
-               use_median = atof(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_USE_MEDIAN"));
+               use_median = atoi(getenv("FFT_NORMALMAP_TO_HEIGHTMAP_USE_MEDIAN"));
 
        nmapdata = FS_LoadFile(infile, &nmaplen);
        if(!nmapdata)