implemented bmp writing of c conc in either a or c volumes
[physik/nlsop.git] / nlsop.c
diff --git a/nlsop.c b/nlsop.c
index 0cdecc4..7463054 100644 (file)
--- a/nlsop.c
+++ b/nlsop.c
@@ -10,7 +10,7 @@
  * selforganizing lamella structure in the observed behaviour.
  *
  * refs: 
- *  - J. K. N. Lindner. Habilationsschrift, Universitaet Augsburg.
+ *  - J. K. N. Lindner. Habil.Schrift, Universitaet Augsburg.
  *  - Maik Haeberlen. Diplomarbeit, Universitaet Augsburg.
  *
  * Copyright (C) 2004 Frank Zirkelbach
@@ -55,8 +55,6 @@ int usage(void)
  puts("-n \t\t no user interaction");
  puts("-Z \t\t cryst -> amorph c diffusion in z direction");
  puts("-i \t\t no cryst to cryst diffusion");
- printf("-a <value> \t slope of nuclear energy loss (default %f)\n",A_EL);
- printf("-b <value> \t nuclear energy loss offset (default %f)\n",B_EL);
  printf("-x <value> \t # x cells (default %d)\n",X);
  printf("-y <value> \t # y cells (default %d)\n",Y);
  printf("-z <value> \t # z cells (default %d)\n",Z);
@@ -66,8 +64,6 @@ int usage(void)
  printf("-f <value> \t pressure = <value> * 1/distance^2 (default %f)\n",A_AP);
  printf("-p <value> \t pressure offset (default %f)\n",B_AP);
  printf("-F <value> \t proportionality constant between c conc and ability to get amorphous (default %f)\n",A_CP);
- printf("-A <value> \t slope of linear c distribution (default %f)\n",A_CD);
- printf("-B <value> \t linear c distribution offset (default %f)\n",B_CD);
  printf("-D <value> \t diffusion rate from cryst to amorph cells (default %f)\n",DR_AC);
  printf("-c <value> \t diffusion rate in cryst cells (default %f)\n",DR_CC);
  printf("-e <value> \t do diffusion every <value> steps (default %d)\n",DIFF_RATE);
@@ -85,17 +81,17 @@ int usage(void)
  return 1;
 }
 
-int process_cell(d3_lattice *d3_l,u32 x,u32 y,u32 z,info *my_info)
+int process_cell(d3_lattice *d3_l,u32 x,u32 y,u32 z,info *my_info,u32 nel_z)
 {
  unsigned char *thiz;
  int *conc;
  int i,j;
  int off;
- double p;
+ double p,q;
 
  thiz=d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
  conc=d3_l->extra+x+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y;
- p=my_info->b_ap*URAND_MAX;
+ p=my_info->b_ap*nel_z;
  for(i=-(my_info->range);i<=my_info->range;i++)
  {
   for(j=-(my_info->range);j<=my_info->range;j++)
@@ -114,6 +110,17 @@ int process_cell(d3_lattice *d3_l,u32 x,u32 y,u32 z,info *my_info)
  } else
  {
   /* assume 1-p probability */
+  /* also look for neighbours ! */
+  q=(URAND_MAX-p)>0?URAND_MAX-p:0;
+  j=0;
+  j+=(*(d3_l->status+((x+d3_l->max_x+1)%d3_l->max_x)+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
+  j+=(*(d3_l->status+((x+d3_l->max_x-1)%d3_l->max_x)+y*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
+  j+=(*(d3_l->status+x+((y+1+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
+  j+=(*(d3_l->status+x+((y-1+d3_l->max_y)%d3_l->max_y)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
+  j+=(*(d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+((z+1+d3_l->max_z)%d3_l->max_z)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
+  j+=(*(d3_l->status+x+y*d3_l->max_x+((z-1+d3_l->max_z)%d3_l->max_z)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&AMORPH)?1:0;
+
+  p+=((q/6)*j);
   if(get_rand(URAND_MAX)>p) MAKE_CRYST(thiz);
  }
  
@@ -423,7 +430,54 @@ int write_bmp(d3_lattice *d3_l,int window,u32 x,u32 y,u32 z,int max)
   width=d3_l->max_x;
   height=d3_l->max_y;
  }
-
+ if(window==7)
+ {
+  sprintf(bmpfile,"x-z_a_cdistr_%d.bmp",y);
+  foo=3*d3_l->max_x;
+  size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
+  height=d3_l->max_z;
+  width=d3_l->max_x;
+ }
+ if(window==8)
+ {
+  sprintf(bmpfile,"y-z_a_cdistr_%d.bmp",x);
+  foo=3*d3_l->max_y;
+  size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
+  height=d3_l->max_z;
+  width=d3_l->max_y;
+ }
+ if(window==9)
+ {
+  sprintf(bmpfile,"x-y_a_cdistr_%d.bmp",z);
+  foo=3*d3_l->max_x;
+  size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
+  height=d3_l->max_y;
+  width=d3_l->max_x;
+ }
+ if(window==10)
+ {
+  sprintf(bmpfile,"x-z_c_cdistr_%d.bmp",y);
+  foo=3*d3_l->max_x;
+  size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
+  height=d3_l->max_z;
+  width=d3_l->max_x;
+ }
+ if(window==11)
+ {
+  sprintf(bmpfile,"y-z_c_cdistr_%d.bmp",x);
+  foo=3*d3_l->max_y;
+  size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_z;
+  height=d3_l->max_z;
+  width=d3_l->max_y;
+ }
+ if(window==12)
+ {
+  sprintf(bmpfile,"x-y_c_cdistr_%d.bmp",z);
+  foo=3*d3_l->max_x;
+  size=(foo+(4-foo%4))*d3_l->max_y;
+  height=d3_l->max_y;
+  width=d3_l->max_x;
+ }
  if((fd=open(bmpfile,O_WRONLY|O_CREAT))<0)
  {
   puts("cannot open bmp file");
@@ -602,7 +656,7 @@ int write_bmp(d3_lattice *d3_l,int window,u32 x,u32 y,u32 z,int max)
  }
  if(window==6)
  {   
-  for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
+  for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
   {  
    for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
    { 
@@ -626,6 +680,168 @@ int write_bmp(d3_lattice *d3_l,int window,u32 x,u32 y,u32 z,int max)
    } 
   }
  }
+ if(window==7)
+ {
+  for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
+  {
+   for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
+   {
+    if(*(d3_l->status+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
+    else sum=0;
+    sum=sum*255/max;
+    memset(buf,(unsigned char)sum,3);
+    if(write(fd,buf,3)<3)
+    {
+     puts("failed writing rgb values to bmp file");
+     return-1;
+    }
+   }
+   if(foo%4)
+   {
+    memset(buf,0,4-foo%4);
+    if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
+    {
+     puts("failed writing 4 byte ending");
+     return -1;
+    }
+   }
+  }
+ }
+ if(window==8)
+ { 
+  for(j=0;j<d3_l->max_z;j++) 
+  {                     
+   for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
+   {
+    if(*(d3_l->status+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
+    else sum=0;
+    sum=sum*255/max;
+    memset(buf,(unsigned char)sum,3);
+    if(write(fd,buf,3)<3)
+    {
+     puts("failed writing rgb values to bmp file");
+     return-1;  
+    }
+   }
+   if(foo%4)
+   {
+    memset(buf,0,4-foo%4);
+    if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
+    {
+     puts("failed writing 4 byte ending");
+     return -1;
+    }
+   }
+  }
+ }
+ if(window==9)
+ {   
+  for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
+  {  
+   for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
+   {
+    if(*(d3_l->status+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED) sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
+    else sum=0;
+    sum=sum*255/max;
+    memset(buf,(unsigned char)sum,3);
+    if(write(fd,buf,3)<3)
+    {
+     puts("failed writing rgb values to bmp file");
+     return-1;
+    }
+   } 
+   if(foo%4)
+   { 
+    memset(buf,0,4-foo%4);
+    if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
+    {
+     puts("failed writing 4 byte ending");
+     return -1;
+    }
+   } 
+  }
+ }
+ if(window==10)
+ {
+  for(j=0;j<d3_l->max_z;j++)
+  {
+   for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
+   {
+    if(!(*(d3_l->status+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED)) sum=*(d3_l->extra+i+y*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
+    else sum=0;
+    sum=sum*255/max;
+    memset(buf,(unsigned char)sum,3);
+    if(write(fd,buf,3)<3)
+    {
+     puts("failed writing rgb values to bmp file");
+     return-1;
+    }
+   }
+   if(foo%4)
+   {
+    memset(buf,0,4-foo%4);
+    if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
+    {
+     puts("failed writing 4 byte ending");
+     return -1;
+    }
+   }
+  }
+ }
+ if(window==11)
+ { 
+  for(j=0;j<d3_l->max_z;j++) 
+  {                     
+   for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
+   {
+    if(!(*(d3_l->status+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED)) sum=*(d3_l->extra+x+i*d3_l->max_x+(d3_l->max_z-j-1)*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
+    else sum=0;
+    sum=sum*255/max;
+    memset(buf,(unsigned char)sum,3);
+    if(write(fd,buf,3)<3)
+    {
+     puts("failed writing rgb values to bmp file");
+     return-1;  
+    }
+   }
+   if(foo%4)
+   {
+    memset(buf,0,4-foo%4);
+    if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
+    {
+     puts("failed writing 4 byte ending");
+     return -1;
+    }
+   }
+  }
+ }
+ if(window==12)
+ {   
+  for(j=0;j<d3_l->max_y;j++)
+  {  
+   for(i=0;i<d3_l->max_x;i++)
+   {
+    if(!(*(d3_l->status+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y)&RED)) sum=*(d3_l->extra+i+(d3_l->max_y-j-1)*d3_l->max_x+z*d3_l->max_x*d3_l->max_y);
+    else sum=0;
+    sum=sum*255/max;
+    memset(buf,(unsigned char)sum,3);
+    if(write(fd,buf,3)<3)
+    {
+     puts("failed writing rgb values to bmp file");
+     return-1;
+    }
+   } 
+   if(foo%4)
+   { 
+    memset(buf,0,4-foo%4);
+    if(write(fd,buf,4-foo%4)<4-foo%4)
+    {
+     puts("failed writing 4 byte ending");
+     return -1;
+    }
+   }
+  }
+ }
  close(fd);
 
  return 1;
@@ -668,7 +884,8 @@ int save_to_file(char *sf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
 
 int load_from_file(char *lf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
 {
- int lf_fd,c;
+
+ int lf_fd,c,pos,end,data,data_len,strip;
 
  if((lf_fd=open(lf,O_RDONLY))<0)
  {
@@ -680,11 +897,31 @@ int load_from_file(char *lf,d3_lattice *d3_l,info *my_inf)
   puts("failed reading d3 lattice struct");
   return -1;
  }
- if(read(lf_fd,my_inf,sizeof(info))<sizeof(info))
+ pos=lseek(lf_fd,0,SEEK_CUR);
+ printf("psition: %d (%d)\n",pos,sizeof(d3_lattice));
+ data=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
+ data_len=data*(sizeof(int)+sizeof(unsigned char));
+ printf("there are %d volumes so we need %d of bytes\n",data,data_len);
+ end=lseek(lf_fd,0,SEEK_END);
+ c=end-pos-data_len;
+ printf("end: %d => length: %d => guessed info size: %d bytes\n",end,end-pos,c);
+ strip=sizeof(info)-c;
+ printf("as real programs info size is %d, we strip %d bytes\n",sizeof(info),strip);
+ lseek(lf_fd,pos,SEEK_SET);
+ c=sizeof(info);
+ if(strip>0) c-=strip;
+ if(c<0)
+ {
+  puts("info smaller then strip size");
+  return -1;
+ }
+ if(read(lf_fd,my_inf,c)<c)
  {
   puts("failed reading info struct");
   return-1;
  }
+ if(strip>0) memset(my_inf+c,0,strip);
+ if(strip<0) lseek(lf_fd,(-1*strip),SEEK_CUR);
  c=d3_l->max_x*d3_l->max_y*d3_l->max_z;
  if((d3_l->status=(unsigned char*)malloc(c*sizeof(unsigned char)))==NULL)
  {
@@ -768,7 +1005,7 @@ int get_c_ratio(double *c_ratio,char *pfile,info *my_info,d3_lattice *d3_l)
    a=atof(p)/10; /* nm */
    p=strtok(NULL," ");
    b=atof(p);
-   if(a>my_info->b_cd*CELL_LENGTH && a<(my_info->b_cd+d3_l->max_z)*CELL_LENGTH) d+=b;
+   if(a<=d3_l->max_z*CELL_LENGTH) d+=b;
    all+=b;
   }
  }
@@ -867,11 +1104,10 @@ int main(int argc,char **argv)
  char cc_txt[MAX_TXT];
  char a_txt[MAX_TXT];
  char s_txt[MAX_TXT];
- char ap_txt[MAX_TXT];
- char el_txt[MAX_TXT];
- char cd_txt[MAX_TXT];
+ char ballistic_txt[MAX_TXT];
+ char carbon_txt[MAX_TXT];
+ char stress_txt[MAX_TXT];
  char r_txt[MAX_TXT];
- char cp_txt[MAX_TXT];
  char zdiff_txt[MAX_TXT];
  char diff_txt[MAX_TXT];
  char dr_ac_txt[MAX_TXT];
@@ -892,6 +1128,7 @@ int main(int argc,char **argv)
  u32 *c_profile;
  u32 *n_e_loss;
  u32 ne_max,ip_max;
+ u32 nel_z;
 
  d3_l.max_x=X;
  d3_l.max_y=Y;
@@ -902,10 +1139,6 @@ int main(int argc,char **argv)
  resave=RESAVE;
  my_info.z_diff=0;
  my_info.c_diff=1;
- my_info.a_el=A_EL;
- my_info.b_el=B_EL;
- my_info.a_cd=A_CD;
- my_info.b_cd=B_CD;
  my_info.a_ap=A_AP;
  my_info.b_ap=B_AP;
  my_info.a_cp=A_CP;
@@ -943,12 +1176,6 @@ int main(int argc,char **argv)
     case 'n':
      nowait=1;
      break;
-    case 'a':
-     my_info.a_el=atof(argv[++i]);
-     break;
-    case 'b':
-     my_info.b_el=atof(argv[++i]);
-     break;
     case 'x':
      d3_l.max_x=atoi(argv[++i]);
      break;
@@ -983,12 +1210,6 @@ int main(int argc,char **argv)
     case 'F':
      my_info.a_cp=atof(argv[++i]);
      break;
-    case 'A':
-     my_info.a_cd=atof(argv[++i]);
-     break;
-    case 'B':
-     my_info.b_cd=atof(argv[++i]);
-     break;
     case 'W':
      resave=atoi(argv[++i]);
      break;
@@ -1096,10 +1317,9 @@ int main(int argc,char **argv)
  sprintf(s_txt,"steps: %d",my_info.steps);
  sprintf(dose_txt,"dose: %.2fe+17 C/cm²",my_info.steps*1.0/(d3_l.max_x*d3_l.max_y*CELL_LENGTH*CELL_LENGTH*1000));
  sprintf(r_txt,"pressure range: %d",my_info.range);
- sprintf(ap_txt,"a_ap: %f  b_ap: %f",my_info.a_ap,my_info.b_ap);
- sprintf(el_txt,"a_el: %f  b_el: %f",my_info.a_el,my_info.b_el);
- sprintf(cd_txt,"a_cd: %f  b_cd: %f",my_info.a_cd,my_info.b_cd);
- sprintf(cp_txt,"a_cp: %f",my_info.a_cp);
+ sprintf(stress_txt,"stress term: %f",my_info.a_ap);
+ sprintf(ballistic_txt,"ballistic term: %f",my_info.b_ap);
+ sprintf(carbon_txt,"carbon term: %f",my_info.a_cp);
  sprintf(dr_ac_txt,"a/c diffusion rate: %f",my_info.dr_ac);
  if(my_info.c_diff!=0) sprintf(dr_cc_txt,"c/c diffusion rate: %f",my_info.dr_cc);
  else sprintf(dr_cc_txt,"c/c diffusion rate: none");
@@ -1122,14 +1342,14 @@ int main(int argc,char **argv)
  arg_v[12]=diff_txt;
  arg_v[13]=zdiff_txt;
  arg_v[14]=r_txt;
- arg_v[15]=ap_txt;
- arg_v[16]=el_txt;
- arg_v[17]=cd_txt;
- arg_v[18]=cp_txt;
- arg_v[19]=dr_ac_txt;
- arg_v[20]=dr_cc_txt;
- arg_v[21]=hpi_txt;
- arg_v[22]=csat_txt;
+ arg_v[15]=ballistic_txt;
+ arg_v[16]=carbon_txt;
+ arg_v[17]=stress_txt;
+ arg_v[18]=dr_ac_txt;
+ arg_v[19]=dr_cc_txt;
+ arg_v[20]=hpi_txt;
+ arg_v[21]=csat_txt;
+ arg_v[22]=NULL;
  arg_v[23]=NULL;
  arg_v[24]=NULL;
  arg_v[25]=NULL;
@@ -1179,8 +1399,10 @@ int main(int argc,char **argv)
    {
     x_c=get_rand(d3_l.max_x);
     y_c=get_rand(d3_l.max_y);
-    z_c=get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss);
-    process_cell(&d3_l,x_c,y_c,z_c,&my_info);
+    // z_c=get_rand_reject(d3_l.max_z,ne_max,n_e_loss);
+    z_c=get_rand(d3_l.max_z);
+    nel_z=URAND_MAX*(1.0*n_e_loss[z_c]/ne_max);
+    process_cell(&d3_l,x_c,y_c,z_c,&my_info,nel_z);
    }
    distrib_c(&d3_l,&my_info,i,c_ratio,ip_max,c_profile);
 #ifdef USE_DFB_API