source: sasview/sansmodels/src/sans/models/c_models/CLamellarModel.cpp @ 5eb9154

ESS_GUIESS_GUI_DocsESS_GUI_batch_fittingESS_GUI_bumps_abstractionESS_GUI_iss1116ESS_GUI_iss879ESS_GUI_iss959ESS_GUI_openclESS_GUI_orderingESS_GUI_sync_sascalccostrafo411magnetic_scattrelease-4.1.1release-4.1.2release-4.2.2release_4.0.1ticket-1009ticket-1094-headlessticket-1242-2d-resolutionticket-1243ticket-1249ticket885unittest-saveload
Last change on this file since 5eb9154 was 5eb9154, checked in by Jae Cho <jhjcho@…>, 15 years ago

calculation of the effective radius are added
  • Property mode set to 100644
File size: 19.0 KB
Line 
1/**
2        This software was developed by the University of Tennessee as part of the
3        Distributed Data Analysis of Neutron Scattering Experiments (DANSE)
4        project funded by the US National Science Foundation.
5
6        If you use DANSE applications to do scientific research that leads to
7        publication, we ask that you acknowledge the use of the software with the
8        following sentence:
9
10        "This work benefited from DANSE software developed under NSF award DMR-0520547."
11
12        copyright 2008, University of Tennessee
13 */
14
15/** CLamellarModel
16 *
17 * C extension
18 *
19 * WARNING: THIS FILE WAS GENERATED BY WRAPPERGENERATOR.PY
20 *          DO NOT MODIFY THIS FILE, MODIFY lamellar.h
21 *          AND RE-RUN THE GENERATOR SCRIPT
22 *
23 */
24#define NO_IMPORT_ARRAY
25#define PY_ARRAY_UNIQUE_SYMBOL PyArray_API_sans
26 
27extern "C" {
28#include <Python.h>
29#include <arrayobject.h>
30#include "structmember.h"
31#include <stdio.h>
32#include <stdlib.h>
33#include <math.h>
34#include <time.h>
35#include "lamellar.h"
36}
37
38#include "models.hh"
39#include "dispersion_visitor.hh"
40
41/// Error object for raised exceptions
42static PyObject * CLamellarModelError = NULL;
43
44
45// Class definition
46typedef struct {
47    PyObject_HEAD
48    /// Parameters
49    PyObject * params;
50    /// Dispersion parameters
51    PyObject * dispersion;
52    /// Underlying model object
53    LamellarModel * model;
54    /// Log for unit testing
55    PyObject * log;
56} CLamellarModel;
57
58
59static void
60CLamellarModel_dealloc(CLamellarModel* self)
61{
62    self->ob_type->tp_free((PyObject*)self);
63   
64
65}
66
67static PyObject *
68CLamellarModel_new(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kwds)
69{
70    CLamellarModel *self;
71   
72    self = (CLamellarModel *)type->tp_alloc(type, 0);
73   
74    return (PyObject *)self;
75}
76
77static int
78CLamellarModel_init(CLamellarModel *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
79{
80    if (self != NULL) {
81       
82        // Create parameters
83        self->params = PyDict_New();
84        self->dispersion = PyDict_New();
85        self->model = new LamellarModel();
86       
87        // Initialize parameter dictionary
88        PyDict_SetItemString(self->params,"sld_sol",Py_BuildValue("d",0.000006));
89        PyDict_SetItemString(self->params,"scale",Py_BuildValue("d",1.000000));
90        PyDict_SetItemString(self->params,"bi_thick",Py_BuildValue("d",50.000000));
91        PyDict_SetItemString(self->params,"background",Py_BuildValue("d",0.000000));
92        PyDict_SetItemString(self->params,"sld_bi",Py_BuildValue("d",0.000001));
93        // Initialize dispersion / averaging parameter dict
94        DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
95        PyObject * disp_dict;
96        disp_dict = PyDict_New();
97        self->model->bi_thick.dispersion->accept_as_source(visitor, self->model->bi_thick.dispersion, disp_dict);
98        PyDict_SetItemString(self->dispersion, "bi_thick", disp_dict);
99
100
101         
102        // Create empty log
103        self->log = PyDict_New();
104       
105       
106
107    }
108    return 0;
109}
110
111static PyMemberDef CLamellarModel_members[] = {
112    {"params", T_OBJECT, offsetof(CLamellarModel, params), 0,
113     "Parameters"},
114        {"dispersion", T_OBJECT, offsetof(CLamellarModel, dispersion), 0,
115          "Dispersion parameters"},     
116    {"log", T_OBJECT, offsetof(CLamellarModel, log), 0,
117     "Log"},
118    {NULL}  /* Sentinel */
119};
120
121/** Read double from PyObject
122    @param p PyObject
123    @return double
124*/
125double CLamellarModel_readDouble(PyObject *p) {
126    if (PyFloat_Check(p)==1) {
127        return (double)(((PyFloatObject *)(p))->ob_fval);
128    } else if (PyInt_Check(p)==1) {
129        return (double)(((PyIntObject *)(p))->ob_ival);
130    } else if (PyLong_Check(p)==1) {
131        return (double)PyLong_AsLong(p);
132    } else {
133        return 0.0;
134    }
135}
136/**
137 * Function to call to evaluate model
138 * @param args: input numpy array q[]
139 * @return: numpy array object
140 */
141 
142static PyObject *evaluateOneDim(LamellarModel* model, PyArrayObject *q){
143    PyArrayObject *result;
144   
145    // Check validity of array q , q must be of dimension 1, an array of double
146    if (q->nd != 1 || q->descr->type_num != PyArray_DOUBLE)
147    {
148        //const char * message= "Invalid array: q->nd=%d,type_num=%d\n",q->nd,q->descr->type_num;
149        //PyErr_SetString(PyExc_ValueError , message);
150        return NULL;
151    }
152    result = (PyArrayObject *)PyArray_FromDims(q->nd, (int *)(q->dimensions), 
153                                                                                  PyArray_DOUBLE);
154        if (result == NULL) {
155        const char * message= "Could not create result ";
156        PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError , message);
157                return NULL;
158        }
159         for (int i = 0; i < q->dimensions[0]; i++){
160      double q_value  = *(double *)(q->data + i*q->strides[0]);
161      double *result_value = (double *)(result->data + i*result->strides[0]);
162      *result_value =(*model)(q_value);
163        }
164    return PyArray_Return(result); 
165 }
166
167 /**
168 * Function to call to evaluate model
169 * @param args: input numpy array  [x[],y[]]
170 * @return: numpy array object
171 */
172 static PyObject * evaluateTwoDimXY( LamellarModel* model, 
173                              PyArrayObject *x, PyArrayObject *y)
174 {
175    PyArrayObject *result;
176    int i,j, x_len, y_len, dims[2];
177    //check validity of input vectors
178    if (x->nd != 2 || x->descr->type_num != PyArray_DOUBLE
179        || y->nd != 2 || y->descr->type_num != PyArray_DOUBLE
180        || y->dimensions[1] != x->dimensions[0]){
181        const char * message= "evaluateTwoDimXY  expect 2 numpy arrays";
182        PyErr_SetString(PyExc_ValueError , message); 
183        return NULL;
184    }
185   
186        if (PyArray_Check(x) && PyArray_Check(y)) {
187               
188            x_len = dims[1]= x->dimensions[0];
189        y_len = dims[0]= y->dimensions[1];
190           
191            // Make a new double matrix of same dims
192        result=(PyArrayObject *) PyArray_FromDims(2,dims,NPY_DOUBLE);
193        if (result == NULL){
194            const char * message= "Could not create result ";
195        PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError , message);
196            return NULL;
197            }
198       
199        /* Do the calculation. */
200        for ( j=0; j< y_len; j++) {
201            for ( i=0; i< x_len; i++) {
202                double x_value = *(double *)(x->data + i*x->strides[0]);
203                    double y_value = *(double *)(y->data + j*y->strides[1]);
204                        double *result_value = (double *)(result->data +
205                              j*result->strides[0] + i*result->strides[1]);
206                        *result_value = (*model)(x_value, y_value);
207            }           
208        }
209        return PyArray_Return(result); 
210       
211        }else{
212                    PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
213                   "CLamellarModel.evaluateTwoDimXY couldn't run.");
214                return NULL;
215                }       
216}
217/**
218 *  evalDistribution function evaluate a model function with input vector
219 *  @param args: input q as vector or [qx, qy] where qx, qy are vectors
220 *
221 */ 
222static PyObject * evalDistribution(CLamellarModel *self, PyObject *args){
223        PyObject *qx, *qy;
224        PyArrayObject * pars;
225        int npars ,mpars;
226       
227        // Get parameters
228       
229            // Reader parameter dictionary
230    self->model->sld_sol = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_sol") );
231    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
232    self->model->bi_thick = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "bi_thick") );
233    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
234    self->model->sld_bi = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_bi") );
235    // Read in dispersion parameters
236    PyObject* disp_dict;
237    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
238    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "bi_thick");
239    self->model->bi_thick.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->bi_thick.dispersion, disp_dict);
240
241       
242        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
243        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
244            PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
245                "CLamellarModel.evalDistribution expects a q value.");
246                return NULL;
247        }
248    // Check params
249       
250    if(PyArray_Check(pars)==1) {
251               
252            // Length of list should 1 or 2
253            npars = pars->nd; 
254            if(npars==1) {
255                // input is a numpy array
256                if (PyArray_Check(pars)) {
257                        return evaluateOneDim(self->model, (PyArrayObject*)pars); 
258                    }
259                }else{
260                    PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
261                   "CLamellarModel.evalDistribution expect numpy array of one dimension.");
262                return NULL;
263                }
264    }else if( PyList_Check(pars)==1) {
265        // Length of list should be 2 for I(qx,qy)
266            mpars = PyList_GET_SIZE(pars); 
267            if(mpars!=2) {
268                PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
269                        "CLamellarModel.evalDistribution expects a list of dimension 2.");
270                return NULL;
271            }
272             qx = PyList_GET_ITEM(pars,0);
273             qy = PyList_GET_ITEM(pars,1);
274             if (PyArray_Check(qx) && PyArray_Check(qy)) {
275                 return evaluateTwoDimXY(self->model, (PyArrayObject*)qx,
276                           (PyArrayObject*)qy);
277                 }else{
278                    PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
279                   "CLamellarModel.evalDistribution expect 2 numpy arrays in list.");
280                return NULL;
281             }
282        }
283        PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
284                   "CLamellarModel.evalDistribution couln't be run.");
285        return NULL;
286       
287}
288
289/**
290 * Function to call to evaluate model
291 * @param args: input q or [q,phi]
292 * @return: function value
293 */
294static PyObject * run(CLamellarModel *self, PyObject *args) {
295        double q_value, phi_value;
296        PyObject* pars;
297        int npars;
298       
299        // Get parameters
300       
301            // Reader parameter dictionary
302    self->model->sld_sol = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_sol") );
303    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
304    self->model->bi_thick = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "bi_thick") );
305    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
306    self->model->sld_bi = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_bi") );
307    // Read in dispersion parameters
308    PyObject* disp_dict;
309    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
310    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "bi_thick");
311    self->model->bi_thick.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->bi_thick.dispersion, disp_dict);
312
313       
314        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
315        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
316            PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
317                "CLamellarModel.run expects a q value.");
318                return NULL;
319        }
320         
321        // Check params
322        if( PyList_Check(pars)==1) {
323               
324                // Length of list should be 2 for I(q,phi)
325            npars = PyList_GET_SIZE(pars); 
326            if(npars!=2) {
327                PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
328                        "CLamellarModel.run expects a double or a list of dimension 2.");
329                return NULL;
330            }
331            // We have a vector q, get the q and phi values at which
332            // to evaluate I(q,phi)
333            q_value = CLamellarModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,0));
334            phi_value = CLamellarModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,1));
335            // Skip zero
336            if (q_value==0) {
337                return Py_BuildValue("d",0.0);
338            }
339                return Py_BuildValue("d",(*(self->model)).evaluate_rphi(q_value,phi_value));
340
341        } else {
342
343                // We have a scalar q, we will evaluate I(q)
344                q_value = CLamellarModel_readDouble(pars);             
345               
346                return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(q_value));
347        }       
348}
349/**
350 * Function to call to calculate_ER
351 * @return: effective radius value
352 */
353static PyObject * calculate_ER(CLamellarModel *self) {
354
355        PyObject* pars;
356        int npars;
357       
358        // Get parameters
359       
360            // Reader parameter dictionary
361    self->model->sld_sol = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_sol") );
362    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
363    self->model->bi_thick = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "bi_thick") );
364    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
365    self->model->sld_bi = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_bi") );
366    // Read in dispersion parameters
367    PyObject* disp_dict;
368    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
369    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "bi_thick");
370    self->model->bi_thick.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->bi_thick.dispersion, disp_dict);
371
372               
373        return Py_BuildValue("d",(*(self->model)).calculate_ER());
374
375}
376/**
377 * Function to call to evaluate model in cartesian coordinates
378 * @param args: input q or [qx, qy]]
379 * @return: function value
380 */
381static PyObject * runXY(CLamellarModel *self, PyObject *args) {
382        double qx_value, qy_value;
383        PyObject* pars;
384        int npars;
385       
386        // Get parameters
387       
388            // Reader parameter dictionary
389    self->model->sld_sol = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_sol") );
390    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
391    self->model->bi_thick = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "bi_thick") );
392    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
393    self->model->sld_bi = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "sld_bi") );
394    // Read in dispersion parameters
395    PyObject* disp_dict;
396    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
397    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "bi_thick");
398    self->model->bi_thick.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->bi_thick.dispersion, disp_dict);
399
400       
401        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
402        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
403            PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
404                "CLamellarModel.run expects a q value.");
405                return NULL;
406        }
407         
408        // Check params
409        if( PyList_Check(pars)==1) {
410               
411                // Length of list should be 2 for I(qx, qy))
412            npars = PyList_GET_SIZE(pars); 
413            if(npars!=2) {
414                PyErr_SetString(CLamellarModelError, 
415                        "CLamellarModel.run expects a double or a list of dimension 2.");
416                return NULL;
417            }
418            // We have a vector q, get the qx and qy values at which
419            // to evaluate I(qx,qy)
420            qx_value = CLamellarModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,0));
421            qy_value = CLamellarModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,1));
422            return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(qx_value,qy_value));
423
424        } else {
425
426                // We have a scalar q, we will evaluate I(q)
427                qx_value = CLamellarModel_readDouble(pars);             
428               
429                return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(qx_value));
430        }       
431}
432
433static PyObject * reset(CLamellarModel *self, PyObject *args) {
434   
435
436    return Py_BuildValue("d",0.0);
437}
438
439static PyObject * set_dispersion(CLamellarModel *self, PyObject *args) {
440        PyObject * disp;
441        const char * par_name;
442
443        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"sO", &par_name, &disp) ) {
444            PyErr_SetString(CLamellarModelError,
445                "CLamellarModel.set_dispersion expects a DispersionModel object.");
446                return NULL;
447        }
448        void *temp = PyCObject_AsVoidPtr(disp);
449        DispersionModel * dispersion = static_cast<DispersionModel *>(temp);
450
451
452        // Ugliness necessary to go from python to C
453            // TODO: refactor this
454    if (!strcmp(par_name, "bi_thick")) {
455        self->model->bi_thick.dispersion = dispersion;
456    } else {
457            PyErr_SetString(CLamellarModelError,
458                "CLamellarModel.set_dispersion expects a valid parameter name.");
459                return NULL;
460        }
461
462        DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
463        PyObject * disp_dict = PyDict_New();
464        dispersion->accept_as_source(visitor, dispersion, disp_dict);
465        PyDict_SetItemString(self->dispersion, par_name, disp_dict);
466    return Py_BuildValue("i",1);
467}
468
469
470static PyMethodDef CLamellarModel_methods[] = {
471    {"run",      (PyCFunction)run     , METH_VARARGS,
472      "Evaluate the model at a given Q or Q, phi"},
473    {"runXY",      (PyCFunction)runXY     , METH_VARARGS,
474      "Evaluate the model at a given Q or Qx, Qy"},
475    {"calculate_ER",      (PyCFunction)calculate_ER     , METH_VARARGS,
476      "Evaluate the model at a given Q or Q, phi"},
477     
478    {"evalDistribution",  (PyCFunction)evalDistribution , METH_VARARGS,
479      "Evaluate the model at a given Q or Qx, Qy vector "},
480    {"reset",    (PyCFunction)reset   , METH_VARARGS,
481      "Reset pair correlation"},
482    {"set_dispersion",      (PyCFunction)set_dispersion     , METH_VARARGS,
483      "Set the dispersion model for a given parameter"},
484   {NULL}
485};
486
487static PyTypeObject CLamellarModelType = {
488    PyObject_HEAD_INIT(NULL)
489    0,                         /*ob_size*/
490    "CLamellarModel",             /*tp_name*/
491    sizeof(CLamellarModel),             /*tp_basicsize*/
492    0,                         /*tp_itemsize*/
493    (destructor)CLamellarModel_dealloc, /*tp_dealloc*/
494    0,                         /*tp_print*/
495    0,                         /*tp_getattr*/
496    0,                         /*tp_setattr*/
497    0,                         /*tp_compare*/
498    0,                         /*tp_repr*/
499    0,                         /*tp_as_number*/
500    0,                         /*tp_as_sequence*/
501    0,                         /*tp_as_mapping*/
502    0,                         /*tp_hash */
503    0,                         /*tp_call*/
504    0,                         /*tp_str*/
505    0,                         /*tp_getattro*/
506    0,                         /*tp_setattro*/
507    0,                         /*tp_as_buffer*/
508    Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /*tp_flags*/
509    "CLamellarModel objects",           /* tp_doc */
510    0,                         /* tp_traverse */
511    0,                         /* tp_clear */
512    0,                         /* tp_richcompare */
513    0,                         /* tp_weaklistoffset */
514    0,                         /* tp_iter */
515    0,                         /* tp_iternext */
516    CLamellarModel_methods,             /* tp_methods */
517    CLamellarModel_members,             /* tp_members */
518    0,                         /* tp_getset */
519    0,                         /* tp_base */
520    0,                         /* tp_dict */
521    0,                         /* tp_descr_get */
522    0,                         /* tp_descr_set */
523    0,                         /* tp_dictoffset */
524    (initproc)CLamellarModel_init,      /* tp_init */
525    0,                         /* tp_alloc */
526    CLamellarModel_new,                 /* tp_new */
527};
528
529
530//static PyMethodDef module_methods[] = {
531//    {NULL}
532//};
533
534/**
535 * Function used to add the model class to a module
536 * @param module: module to add the class to
537 */ 
538void addCLamellarModel(PyObject *module) {
539        PyObject *d;
540       
541    if (PyType_Ready(&CLamellarModelType) < 0)
542        return;
543
544    Py_INCREF(&CLamellarModelType);
545    PyModule_AddObject(module, "CLamellarModel", (PyObject *)&CLamellarModelType);
546   
547    d = PyModule_GetDict(module);
548    CLamellarModelError = PyErr_NewException("CLamellarModel.error", NULL, NULL);
549    PyDict_SetItemString(d, "CLamellarModelError", CLamellarModelError);
550}
551
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.