r71: changed to c++
[ctsim.git] / src / ctrec.c
diff --git a/src/ctrec.c b/src/ctrec.c
deleted file mode 100644 (file)
index a430751..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,479 +0,0 @@
-/*****************************************************************************
-**  This is part of the CTSim program
-**  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
-**
-**  $Id: ctrec.c,v 1.13 2000/06/05 01:33:25 kevin Exp $
-**  $Log: ctrec.c,v $
-**  Revision 1.13  2000/06/05 01:33:25  kevin
-**  BSpline changes
-**
-**  Revision 1.12  2000/05/24 22:50:04  kevin
-**  Added support for new SGP library
-**
-**  Revision 1.11  2000/05/16 04:33:59  kevin
-**  Improved option processing
-**
-**  Revision 1.10  2000/05/11 01:06:30  kevin
-**  Changed sprintf to snprintf
-**
-**  Revision 1.9  2000/05/08 20:02:32  kevin
-**  ANSI C changes
-**
-**  Revision 1.8  2000/05/04 18:16:34  kevin
-**  renamed filter definitions
-**
-**  Revision 1.7  2000/05/03 08:49:50  kevin
-**  Code cleanup
-**
-**  Revision 1.6  2000/05/02 15:31:47  kevin
-**  code cleaning
-**
-**  Revision 1.5  2000/04/30 11:41:06  kevin
-**  Cleaned up debugging code
-**
-**  Revision 1.4  2000/04/30 10:13:27  kevin
-**  Fixed MPI bugs
-**
-**  Revision 1.3  2000/04/30 04:06:13  kevin
-**  Update Raysum i/o routines
-**  Fix MPI bug in ctrec (scatter_raysum) that referenced rs_global
-**
-**  Revision 1.2  2000/04/29 23:24:56  kevin
-**  *** empty log message ***
-**
-**  Revision 1.1.1.1  2000/04/28 13:02:44  kevin
-**  Initial CVS import for first public release
-**
-**
-**
-**  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
-**  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
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-**  along with this program; if not, write to the Free Software
-**  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
-******************************************************************************/
-
-/* FILE
- *   ctrec.c           Reconstruct an image from raysums
- *
- * DATE
- *   Aug 84
- *   Jul 99  -- Converted to ANSI C
- *              Added MPI parallel processing
- */
-
-#include "ct.h"
-
-enum {O_INTERP, O_FILTER, O_FILTER_PARAM, O_BACKPROJ, O_VERBOSE, O_TRACE, O_HELP, O_DEBUG, O_VERSION};
-
-static struct option my_options[] =
-{
-  {"interp", 1, 0, O_INTERP},
-  {"filter", 1, 0, O_FILTER},
-  {"filter-param", 1, 0, O_FILTER_PARAM},
-  {"backproj", 1, 0, O_BACKPROJ},
-  {"trace", 1, 0, O_TRACE},
-  {"debug", 0, 0, O_DEBUG},
-  {"verbose", 0, 0, O_VERBOSE},
-  {"help", 0, 0, O_HELP},
-  {"version", 0, 0, O_VERSION},
-  {0, 0, 0, 0}
-};
-
-void 
-ctrec_usage (const char *program)
-{
-  fprintf(stdout,"usage: %s raysum-file image-file nx-image ny-image [OPTIONS]\n", kbasename(program));
-  fprintf(stdout,"Image reconstruction from raysum projections\n");
-  fprintf(stdout,"\n");
-  fprintf(stdout,"   raysum-file     Input raysum file\n");
-  fprintf(stdout,"   image-file      Output image file in SDF2D format\n");
-  fprintf(stdout,"   nx-image        Number of columns in output image\n");
-  fprintf(stdout,"   ny-image        Number of rows in output image\n");
-  fprintf(stdout,"   --interp        Interpolation method during backprojection\n");
-  fprintf(stdout,"       nearest     Nearest neighbor interpolation\n");
-  fprintf(stdout,"       linear      Linear interpolation\n");
-#if HAVE_BSPLINE_INTERP
-  fprintf(stdout,"       bspline     B-spline interpolation\n");
-#endif
-  fprintf(stdout,"    --filter       Filter name\n");
-  fprintf(stdout,"       abs_bandlimit Abs * Bandlimiting (default)\n");
-  fprintf(stdout,"       abs_sinc      Abs * Sinc\n");
-  fprintf(stdout,"       abs_cos       Abs * Cosine\n");
-  fprintf(stdout,"       abs_hamming   Abs * Hamming\n");
-  fprintf(stdout,"       shepp         Shepp-Logan\n");
-  fprintf(stdout,"       bandlimit     Bandlimiting\n");
-  fprintf(stdout,"       sinc          Sinc\n");
-  fprintf(stdout,"       cos           Cosine\n");
-  fprintf(stdout,"       triangle      Triangle\n");
-  fprintf(stdout,"       hamming       Hamming\n");
-  fprintf(stdout,"    --backproj     Backprojection Method\n");
-  fprintf(stdout,"       trig        Trigometric functions at every point\n");
-  fprintf(stdout,"       table       Trigometric functions with precalculated table\n");
-  fprintf(stdout,"       diff        Difference method\n");
-  fprintf(stdout,"       diff2       Optimized difference method (default)\n");
-  fprintf(stdout,"       idiff2      Optimized difference method with integer math\n");
-  fprintf(stdout,"    --filter-param Alpha level for Hamming filter\n");
-  fprintf(stdout,"    --trace        Set tracing to level\n");
-  fprintf(stdout,"         none      No tracing (default)\n");
-  fprintf(stdout,"         text      Text level tracing\n");
-  fprintf(stdout,"         phm       Trace phantom\n");
-  fprintf(stdout,"         rays      Trace allrays\n");
-  fprintf(stdout,"         plot      Trace plotting\n");
-  fprintf(stdout,"         clipping  Trace clipping\n");
-  fprintf(stdout,"    --verbose      Turn on verbose mode\n");
-  fprintf(stdout,"    --debug        Turn on debug mode\n");
-  fprintf(stdout,"    --version      Print version\n");
-  fprintf(stdout,"    --help         Print this help message\n");
-}
-
-
-#ifdef MPI_CT
-static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int debug);
-#endif
-
-static void print_raysum_info(const RAYSUM *rs);
-
-int 
-ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
-{
-  IMAGE *im_global = NULL;
-  RAYSUM *rs_global = NULL;
-  char *rs_name, *im_filename = NULL;
-  char remark[MAXREMARK];
-  char filt_name[80];
-  int nx, ny;
-  double time_start = 0, time_end = 0;
-  char *endptr;
-  int opt_verbose = 0;
-  int opt_debug = 0;
-  int opt_trace = TRACE_NONE;
-  double opt_filter_param = 1;
-  int opt_filter = FILTER_ABS_BANDLIMIT;
-  int opt_interp = I_LINEAR;
-  int opt_interp_param = 1;
-  BackprojType opt_backproj = O_BPROJ_DIFF2;
-#ifdef MPI_CT
-  IMAGE *im_local;
-  RAYSUM *rs_local;
-  int mpi_argc = argc;
-  char **mpi_argv = (char **) argv;
-  int mpi_nview, mpi_ndet;
-  double mpi_detinc, mpi_rotinc, mpi_phmlen;
-  double mpi_t1, mpi_t2, mpi_t, mpi_t_g;
-  int ix;
-
-  MPI_Init(&mpi_argc, &mpi_argv);
-  MPI_Comm_dup (MPI_COMM_WORLD, &mpi_ct.comm);
-  MPI_Comm_size(mpi_ct.comm, &mpi_ct.nproc);
-  MPI_Comm_rank(mpi_ct.comm, &mpi_ct.my_rank);
-
-  if (mpi_ct.nproc > MPI_MAX_PROCESS) {
-    sys_error(ERR_FATAL, "Number of mpi processes (%d) exceeds max processes (%d)",
-             mpi_ct.nproc, MPI_MAX_PROCESS);
-    exit(1);
-  }
-#endif
-
-#ifdef MPI_CT
-  time_start = MPI_Wtime();
-#else
-  time_start = td_current_sec();
-#endif
-
-#ifdef MPI_CT
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
-#endif
-    while (1) {
-      int c = getopt_long(argc, argv, "", my_options, NULL);
-      char *endptr = NULL;
-      
-      if (c == -1)
-       break;
-      
-      switch (c)
-       {
-       case O_INTERP:
-         if ((opt_interp = opt_set_interpolation(optarg)) < 0) {
-           ctrec_usage(argv[0]);
-           return (1);
-         }
-         break;
-       case O_FILTER:
-         if ((opt_filter = opt_set_filter(optarg)) < 0) {
-           ctrec_usage(argv[0]);
-           return (1);
-         }
-         break;
-       case O_BACKPROJ:
-         if ((opt_backproj = opt_set_backproj(optarg)) < 0) {
-             ctrec_usage(argv[0]);
-             return (1);
-         }
-         break;
-       case O_FILTER_PARAM:
-         opt_filter_param = strtod(optarg, &endptr);
-         if (endptr != optarg + strlen(optarg)) {
-           ctrec_usage(argv[0]);
-         }
-         break;
-       case O_VERBOSE:
-         opt_verbose = 1;
-         break;
-       case O_DEBUG:
-         opt_debug = 1;
-         break;
-       case O_TRACE:
-         if ((opt_trace = opt_set_trace(optarg)) < 0) {
-           ctrec_usage(argv[0]);
-           return (1);
-         }
-         break;
-        case O_VERSION:
-#ifdef VERSION
-         fprintf(stdout, "Version %s\n", VERSION);
-#else
-         fprintf(stderr, "Unknown version number");
-#endif
-         exit(0);
-       case O_HELP:
-       case '?':
-         ctrec_usage(argv[0]);
-         return (0);
-       default:
-         ctrec_usage(argv[0]);
-         return (1);
-       }
-    }
-  
-    if (optind + 4 != argc) {
-      ctrec_usage(argv[0]);
-      return (1);
-    }
-
-    rs_name = argv[optind];
-  
-    im_filename = argv[optind + 1];
-  
-    nx = strtol(argv[optind + 2], &endptr, 10);
-    ny = strtol(argv[optind + 3], &endptr, 10);
-  
-    if (opt_filter == FILTER_G_HAMMING || opt_filter == FILTER_ABS_G_HAMMING)
-      snprintf (filt_name, sizeof(filt_name), "%s: alpha = %.2f",
-              name_of_filter (opt_filter), opt_filter_param); 
-    else
-      snprintf (filt_name, sizeof(filt_name), "%s", name_of_filter (opt_filter));
-  
-    snprintf (remark, sizeof(remark), "Reconstruct: %dx%d, %s, %s, %s",
-            nx, ny, filt_name, name_of_interpolation (opt_interp), name_of_backproj(opt_backproj));
-  
-    if (opt_verbose)
-      fprintf (stdout, "%s\n", remark);
-#ifdef MPI_CT
-  }
-#endif
-
-#ifdef MPI_CT
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
-    rs_global = raysum_open (rs_name);
-    raysum_read (rs_global);
-    if (opt_verbose)
-      print_raysum_info(rs_global);
-
-    mpi_ndet = rs_global->ndet;
-    mpi_nview = rs_global->nview;
-    mpi_detinc = rs_global->det_inc;
-    mpi_phmlen = rs_global->phmlen;
-    mpi_rotinc = rs_global->rot_inc;
-  }
-
-  mpi_t1 = MPI_Wtime();
-  MPI_Bcast(&opt_verbose, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_debug, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_trace, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_filter, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_interp, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_filter_param, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_interp_param, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&opt_backproj, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&mpi_ndet, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&mpi_nview, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&mpi_detinc, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&mpi_phmlen, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&mpi_rotinc, 1, MPI_DOUBLE, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&nx, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  MPI_Bcast(&ny, 1, MPI_INT, 0, mpi_ct.comm);
-  if (opt_verbose) {
-    mpi_t2 = MPI_Wtime();
-    mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-    MPI_Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, mpi_ct.comm);
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
-      printf("Time to Bcast vars = %f secs, Max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
-  }
-
-  mpi_ct_calc_work_units(mpi_nview);
-
-  rs_local = raysum_create (NULL, mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank], mpi_ndet);
-
-  rs_local->ndet = mpi_ndet;
-  rs_local->nview = mpi_nview;
-  rs_local->det_inc = mpi_detinc;
-  rs_local->phmlen = mpi_phmlen;
-  rs_local->rot_inc = mpi_rotinc;
-
-  if (opt_verbose)
-    mpi_t1 = MPI_Wtime();
-  mpi_scatter_rs(rs_global, rs_local, opt_debug);
-  if (opt_verbose) {
-    mpi_t2 = MPI_Wtime();
-    mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-    MPI_Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, mpi_ct.comm);
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
-      printf("Time to scatter rs = %f secs, Max time = %f sec\n", mpi_t, mpi_t_g);
-  }
-
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
-    im_global = image_create (im_filename, nx, ny);
-    sdf_add_label (LT_HISTORY, rs_global->remark, rs_global->calctime, im_global->dfp_2d->dfp);
-    sdf_add_empty_label (im_global->dfp_2d->dfp);
-  }
-  im_local = image_create (NULL, nx, ny);
-
-#else
-  rs_global = raysum_open (rs_name);
-  raysum_read (rs_global);
-  if (opt_verbose)
-    print_raysum_info(rs_global);
-
-  im_global = image_create (im_filename, nx, ny);
-  sdf_add_label (LT_HISTORY, rs_global->remark, rs_global->calctime, im_global->dfp_2d->dfp);
-  sdf_add_empty_label (im_global->dfp_2d->dfp);
-#endif
-
-#ifdef MPI_CT
-  mpi_t1 = MPI_Wtime();
-  image_reconst (im_local, rs_local, opt_filter, opt_filter_param, 
-                opt_interp, opt_interp_param, opt_backproj, opt_trace);
-  mpi_t2 = MPI_Wtime();
-  mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-  MPI_Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, mpi_ct.comm);
-  if (mpi_ct.my_rank == 0 && opt_verbose)
-    printf("Time to reconstruct = %f, Max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
-#else
-  image_reconst (im_global, rs_global, opt_filter, opt_filter_param, 
-                opt_interp, opt_interp_param, opt_backproj, opt_trace);
-#endif
-
-#ifdef MPI_CT
-  if (opt_verbose)
-    mpi_t1 = MPI_Wtime();
-
-  for (ix = 0; ix < im_local->nx; ix++) {
-    void *recvbuf = NULL;
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
-      recvbuf = im_global->v[ix];
-
-    MPI_Reduce(im_local->v[ix], recvbuf, im_local->ny, MPI_FLOAT, MPI_SUM, 0, mpi_ct.comm);
-  }
-
-  if (opt_verbose) {
-    mpi_t2 = MPI_Wtime();
-    mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-    MPI_Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, 0, mpi_ct.comm);
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
-      printf("Time to reduce image = %f secs, max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
-  }
-
-  if (mpi_ct.my_rank == 0)
-      time_end = MPI_Wtime();
-#else
-  time_end = td_current_sec();
-#endif
-
-
-#ifdef MPI_CT
-  if (mpi_ct.my_rank == 0)
-#endif
-    {
-      raysum_close (rs_global);
-      strncpy (im_global->remark, remark, sizeof(im_global->remark));
-      im_global->calctime = time_end - time_start;
-      image_save (im_global);
-      if (opt_verbose)
-         fprintf (stdout, "Time active = %.2f\n", im_global->calctime);
-    }
-
-#ifdef MPI_CT
-       MPI_Finalize();
-#endif
-
-       return (0);
-}
-
-
-#ifdef MPI_CT
-static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int opt_debug)
-{
-  int iproc;
-  int end_work_unit;
-  int iw = 0;
-
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
-    for (iproc = 0; iproc < mpi_ct.nproc; iproc++) {
-      end_work_unit = mpi_ct.start_work_unit[iproc] + mpi_ct.local_work_units[iproc]  - 1;
-
-      for (iw = mpi_ct.start_work_unit[iproc]; iw <= end_work_unit; iw++) {
-       MPI_Send(&rs_global->view[iw]->ndet, 1, MPI_INT, iproc, 0, mpi_ct.comm);
-       MPI_Send(&rs_global->view[iw]->view_angle, 1, MPI_DOUBLE, iproc, 0, mpi_ct.comm);
-       MPI_Send(rs_global->view[iw]->detval, rs_global->ndet, MPI_FLOAT, iproc, 0, mpi_ct.comm);
-      }
-    }
-  }
-
-  if (opt_debug)
-    fprintf(stdout, "Receiving rs data in process %d\n", mpi_ct.my_rank);
-
-  end_work_unit = mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank] - 1;
-  for (iw = 0; iw <= end_work_unit; iw++) {
-    MPI_Status status;
-
-    MPI_Recv(&rs_local->view[iw]->ndet, 1, MPI_INT, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
-    MPI_Recv(&rs_local->view[iw]->view_angle, 1, MPI_DOUBLE, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
-    MPI_Recv(rs_local->view[iw]->detval, rs_local->ndet, MPI_FLOAT, 0, 0, mpi_ct.comm, &status);
-  }
-  rs_local->nview = mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank];
-  if (opt_debug) {
-    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
-    fprintf(stdout, "Done with mpi_scatter_rs in process %2d\n", mpi_ct.my_rank);
-  }
-}
-
-#endif
-
-static void print_raysum_info(const RAYSUM *rs)
-{
-  printf ("Number of detectors: %d\n", rs->ndet);
-  printf ("    Number of views: %d\n", rs->nview);
-  printf ("             Remark: %s\n", rs->remark);
-  printf ("             phmlen: %f\n", rs->phmlen);
-  printf ("          det_start: %f\n", rs->det_start);
-  printf ("            det_inc: %f\n", rs->det_inc);
-  printf ("          rot_start: %f\n", rs->rot_start);
-  printf ("            rot_inc: %f\n", rs->rot_inc);
-}
-
-#ifndef NO_MAIN
-int 
-main (const int argc, char *const argv[])
-{
-  return (ctrec_main(argc, argv));
-}
-#endif
-