r92: *** empty log message ***
[ctsim.git] / src / ctrec.cpp
index fed86ee0504ebe45c5fa537ed842488133bbc1db..19278c98bbeb2443c3de464edf6fdcb5b9bc59e4 100644 (file)
@@ -9,7 +9,7 @@
 **  This is part of the CTSim program
 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
 **
-**  $Id: ctrec.cpp,v 1.4 2000/06/08 16:43:10 kevin Exp $
+**  $Id: ctrec.cpp,v 1.7 2000/06/10 22:33:11 kevin Exp $
 **
 **  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
@@ -46,59 +46,58 @@ static struct option my_options[] =
 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");
+    cout << "usage: " << kbasename(program) << " raysum-file image-file nx-image ny-image [OPTIONS]" << endl;
+  cout << "Image reconstruction from raysum projections" << endl;
+  cout << endl;
+  cout << "   raysum-file     Input raysum file" << endl;
+  cout << "   image-file      Output image file in SDF2D format" << endl;
+  cout << "   nx-image        Number of columns in output image" << endl;
+  cout << "   ny-image        Number of rows in output image" << endl;
+  cout << "   --interp        Interpolation method during backprojection" << endl;
+  cout << "       nearest     Nearest neighbor interpolation" << endl;
+  cout << "       linear      Linear interpolation" << endl;
 #if HAVE_BSPLINE_INTERP
-  fprintf(stdout,"       bspline     B-spline interpolation\n");
+  cout << "       bspline     B-spline interpolation" << endl;
 #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");
+  cout << "    --filter       Filter name" << endl;
+  cout << "       abs_bandlimit Abs * Bandlimiting (default)" << endl;
+  cout << "       abs_sinc      Abs * Sinc" << endl;
+  cout << "       abs_cos       Abs * Cosine" << endl;
+  cout << "       abs_hamming   Abs * Hamming" << endl;
+  cout << "       shepp         Shepp-Logan" << endl;
+  cout << "       bandlimit     Bandlimiting" << endl;
+  cout << "       sinc          Sinc" << endl;
+  cout << "       cos           Cosine" << endl;
+  cout << "       triangle      Triangle" << endl;
+  cout << "       hamming       Hamming" << endl;
+  cout << "    --backproj     Backprojection Method" << endl;
+  cout << "       trig        Trigometric functions at every point" << endl;
+  cout << "       table       Trigometric functions with precalculated table" << endl;
+  cout << "       diff        Difference method" << endl;
+  cout << "       diff2       Optimized difference method (default)" << endl;
+  cout << "       idiff2      Optimized difference method with integer math" << endl;
+  cout << "    --filter-param Alpha level for Hamming filter" << endl;
+  cout << "    --trace        Set tracing to level" << endl;
+  cout << "         none      No tracing (default)" << endl;
+  cout << "         text      Text level tracing" << endl;
+  cout << "         phm       Trace phantom" << endl;
+  cout << "         rays      Trace allrays" << endl;
+  cout << "         plot      Trace plotting" << endl;
+  cout << "         clipping  Trace clipping" << endl;
+  cout << "    --verbose      Turn on verbose mode" << endl;
+  cout << "    --debug        Turn on debug mode" << endl;
+  cout << "    --version      Print version" << endl;
+  cout << "    --help         Print this help message" << endl;
 }
 
 
 #ifdef HAVE_MPI
-static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int debug);
+static void mpi_scatter_rs (MPIWorld& mpiWorld, 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[])
+ctrec_main (int argc, char * argv[])
 {
   ImageFile *im_global = NULL;
   RAYSUM *rs_global = NULL;
@@ -119,22 +118,10 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
 #ifdef HAVE_MPI
   ImageFile *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;
-
-  MPI::Init (mpi_argc, mpi_argv);
-  mpi_ct.comm = MPI::COMM_WORLD.Dup();
-  mpi_ct.nproc = mpi_ct.comm.Get_size();
-  mpi_ct.my_rank = mpi_ct.comm.Get_rank();
-
-  if (mpi_ct.nproc > CT_MPI_MAX_PROCESS) {
-    sys_error(ERR_FATAL, "Number of mpi processes (%d) exceeds max processes (%d)",
-             mpi_ct.nproc, CT_MPI_MAX_PROCESS);
-    exit(1);
-  }
+  MPIWorld mpiWorld (argc, argv);
 #endif
 
 #ifdef HAVE_MPI
@@ -144,7 +131,7 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
 #endif
 
 #ifdef HAVE_MPI
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
+  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
 #endif
     while (1) {
       int c = getopt_long(argc, argv, "", my_options, NULL);
@@ -193,9 +180,9 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
          break;
         case O_VERSION:
 #ifdef VERSION
-         fprintf(stdout, "Version %s\n", VERSION);
+       cout <<  "Version " <<  VERSION << endl;
 #else
-         fprintf(stderr, "Unknown version number");
+        cout << "Unknown version number" << endl;
 #endif
          exit(0);
        case O_HELP:
@@ -236,11 +223,11 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
 #endif
 
 #ifdef HAVE_MPI
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
+  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
     rs_global = raysum_open (rs_name);
     raysum_read (rs_global);
     if (opt_verbose)
-      print_raysum_info(rs_global);
+      raysum_print_info(rs_global);
 
     mpi_ndet = rs_global->ndet;
     mpi_nview = rs_global->nview;
@@ -250,33 +237,32 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
   }
 
   mpi_t1 = MPI::Wtime();
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_verbose, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_debug, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_trace, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_filter, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_interp, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_filter_param, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_interp_param, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&opt_backproj, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&mpi_ndet, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&mpi_nview, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&mpi_detinc, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&mpi_phmlen, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&mpi_rotinc, 1, MPI::DOUBLE, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&nx, 1, MPI::INT, 0);
-  mpi_ct.comm.Bcast (&ny, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_verbose, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_debug, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_trace, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_filter, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_interp, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_filter_param, 1, MPI::DOUBLE, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_interp_param, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&opt_backproj, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_ndet, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_nview, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_detinc, 1, MPI::DOUBLE, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_phmlen, 1, MPI::DOUBLE, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&mpi_rotinc, 1, MPI::DOUBLE, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&nx, 1, MPI::INT, 0);
+  mpiWorld.getComm().Bcast (&ny, 1, MPI::INT, 0);
   if (opt_verbose) {
     mpi_t2 = MPI::Wtime();
     mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-    mpi_ct.comm.Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
+    mpiWorld.getComm().Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
+    if (mpiWorld.getRank() == 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);
+  mpiWorld.setTotalWorkUnits (mpi_nview);
 
+  rs_local = raysum_create (NULL, mpiWorld.getMyLocalWorkUnits(), mpi_ndet);
   rs_local->ndet = mpi_ndet;
   rs_local->nview = mpi_nview;
   rs_local->det_inc = mpi_detinc;
@@ -285,18 +271,18 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
 
   if (opt_verbose)
     mpi_t1 = MPI::Wtime();
-  mpi_scatter_rs(rs_global, rs_local, opt_debug);
+  mpi_scatter_rs(mpiWorld, rs_global, rs_local, opt_debug);
   if (opt_verbose) {
     mpi_t2 = MPI::Wtime();
     mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-    mpi_ct.comm.Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
+    mpiWorld.getComm().Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
+    if (mpiWorld.getRank() == 0)
       printf("Time to scatter rs = %f secs, Max time = %f sec\n", mpi_t, mpi_t_g);
   }
 
-  if (mpi_ct.my_rank == 0) {
+  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
     im_global = new ImageFile (im_filename, nx, ny);
-    im_global->adf.fileCreate();
+    im_global->fileCreate();
   }
 
   im_local = new ImageFile (nx, ny);
@@ -304,10 +290,10 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
   rs_global = raysum_open (rs_name);
   raysum_read (rs_global);
   if (opt_verbose)
-    print_raysum_info(rs_global);
+    raysum_print_info(rs_global);
 
   im_global = new ImageFile (im_filename, nx, ny);
-  im_global->adf.fileCreate();
+  im_global->fileCreate();
 #endif
 
 #ifdef HAVE_MPI
@@ -317,8 +303,8 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
 
   mpi_t2 = MPI::Wtime();
   mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-  mpi_ct.comm.Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
-  if (mpi_ct.my_rank == 0 && opt_verbose)
+  mpiWorld.getComm().Reduce(&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
+  if (mpiWorld.getRank() == 0 && opt_verbose)
     printf("Time to reconstruct = %f, Max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
 #else
   proj_reconst (*im_global, rs_global, opt_filter, opt_filter_param, 
@@ -329,46 +315,45 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
   if (opt_verbose)
     mpi_t1 = MPI::Wtime();
 
-  int nxLocal = im_local->adf.nx();
-  int nyLocal = im_local->adf.ny();
+  int nxLocal = im_local->nx();
+  int nyLocal = im_local->ny();
   ImageFileArray vLocal = im_local->getArray();
   ImageFileArray vGlobal = NULL;
-  if (mpi_ct.my_rank == 0)
+  if (mpiWorld.getRank() == 0)
     vGlobal = im_global->getArray();
 
   for (int ix = 0; ix < nxLocal; ix++) {
     void *recvbuf = NULL;
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
+    if (mpiWorld.getRank() == 0)
       recvbuf = vGlobal[ix];
 
-    mpi_ct.comm.Reduce(vLocal[ix], recvbuf, nyLocal, im_local->getMPIDataType(), MPI::SUM, 0);
+    mpiWorld.getComm().Reduce(vLocal[ix], recvbuf, nyLocal, im_local->getMPIDataType(), MPI::SUM, 0);
   }
 
   if (opt_verbose) {
     mpi_t2 = MPI::Wtime();
     mpi_t = mpi_t2 - mpi_t1;
-    mpi_ct.comm.Reduce (&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
-    if (mpi_ct.my_rank == 0)
+    mpiWorld.getComm().Reduce (&mpi_t, &mpi_t_g, 1, MPI::DOUBLE, MPI::MAX, 0);
+    if (mpiWorld.getRank() == 0)
       printf("Time to reduce image = %f secs, max time = %f\n", mpi_t, mpi_t_g);
   }
 
-  if (mpi_ct.my_rank == 0)
+  if (mpiWorld.getRank() == 0)
       time_end = MPI::Wtime();
 #else
   time_end = td_current_sec();
 #endif
 
-
 #ifdef HAVE_MPI
-  if (mpi_ct.my_rank == 0)
+  if (mpiWorld.getRank() == 0)
 #endif
     {
       raysum_close (rs_global);
       double calctime = time_end - time_start;
-      im_global->adf.arrayDataWrite ();
-      im_global->adf.labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, rs_global->remark, rs_global->calctime);
-      im_global->adf.labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, remark, calctime);
-      im_global->adf.fileClose ();
+      im_global->arrayDataWrite ();
+      im_global->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, rs_global->remark, rs_global->calctime);
+      im_global->labelAdd (Array2dFileLabel::L_HISTORY, remark, calctime);
+      im_global->fileClose ();
       if (opt_verbose)
        cout << "Time active = " << calctime << " sec" << endl;
     }
@@ -380,61 +365,34 @@ ctrec_main (const int argc, char *const argv[])
        return (0);
 }
 
-
 #ifdef HAVE_MPI
-static void mpi_scatter_rs (RAYSUM *rs_global, RAYSUM *rs_local, const int opt_debug)
+static void mpi_scatter_rs (MPIWorld& mpiWorld, 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_ct.comm.Send(&rs_global->view[iw]->ndet, 1, MPI::INT, iproc, 0);
-       mpi_ct.comm.Send(&rs_global->view[iw]->view_angle, 1, MPI::DOUBLE, iproc, 0);
-       mpi_ct.comm.Send(rs_global->view[iw]->detval, rs_global->ndet, MPI::FLOAT, iproc, 0);
+  if (mpiWorld.getRank() == 0) {
+    for (int iProc = 0; iProc < mpiWorld.getNumProcessors(); iProc++) {
+      for (int iw = mpiWorld.getStartWorkUnit(iProc); iw <= mpiWorld.getEndWorkUnit(iProc); iw++) {
+       mpiWorld.getComm().Send(&rs_global->view[iw]->ndet, 1, MPI::INT, iProc, 0);
+       mpiWorld.getComm().Send(&rs_global->view[iw]->view_angle, 1, MPI::DOUBLE, iProc, 0);
+       mpiWorld.getComm().Send(rs_global->view[iw]->detval, rs_global->ndet, MPI::FLOAT, iProc, 0);
       }
     }
   }
 
-  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++) {
+  for (int iw = 0; iw < mpiWorld.getMyLocalWorkUnits(); iw++) {
     MPI::Status status;
 
-    mpi_ct.comm.Recv(&rs_local->view[iw]->ndet, 1, MPI::INT, 0, 0, status);
-    mpi_ct.comm.Recv(&rs_local->view[iw]->view_angle, 1, MPI::DOUBLE, 0, 0, status);
-    mpi_ct.comm.Recv(rs_local->view[iw]->detval, rs_local->ndet, MPI::FLOAT, 0, 0, status);
-  }
-  rs_local->nview = mpi_ct.local_work_units[mpi_ct.my_rank];
-  if (opt_debug) {
-    mpi_ct.comm.Barrier();
-    fprintf(stdout, "Done with mpi_scatter_rs in process %2d\n", mpi_ct.my_rank);
+    mpiWorld.getComm().Recv(&rs_local->view[iw]->ndet, 1, MPI::INT, 0, 0, status);
+    mpiWorld.getComm().Recv(&rs_local->view[iw]->view_angle, 1, MPI::DOUBLE, 0, 0, status);
+    mpiWorld.getComm().Recv(rs_local->view[iw]->detval, rs_local->ndet, MPI::FLOAT, 0, 0, status);
   }
+  rs_local->nview = mpiWorld.getMyLocalWorkUnits();
 }
 
 #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[])
+main (int argc, char* argv[])
 {
   return (ctrec_main(argc, argv));
 }