source: sasview/sansmodels/src/sans/models/c_models/CSphereModel.cpp @ e575db9

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 e575db9 was 3080527, checked in by Jae Cho <jhjcho@…>, 15 years ago

changed classtemplate for 2d evaluation from matrix form to 1d array form
  • Property mode set to 100644
File size: 18.3 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/** CSphereModel
16 *
17 * C extension
18 *
19 * WARNING: THIS FILE WAS GENERATED BY WRAPPERGENERATOR.PY
20 *          DO NOT MODIFY THIS FILE, MODIFY sphere.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 "sphere.h"
36}
37
38#include "models.hh"
39#include "dispersion_visitor.hh"
40
41/// Error object for raised exceptions
42static PyObject * CSphereModelError = 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    SphereModel * model;
54    /// Log for unit testing
55    PyObject * log;
56} CSphereModel;
57
58
59static void
60CSphereModel_dealloc(CSphereModel* self)
61{
62    Py_DECREF(self->params);
63    Py_DECREF(self->dispersion);
64    Py_DECREF(self->log);
65    delete self->model;
66    self->ob_type->tp_free((PyObject*)self);
67   
68
69}
70
71static PyObject *
72CSphereModel_new(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kwds)
73{
74    CSphereModel *self;
75   
76    self = (CSphereModel *)type->tp_alloc(type, 0);
77   
78    return (PyObject *)self;
79}
80
81static int
82CSphereModel_init(CSphereModel *self, PyObject *args, PyObject *kwds)
83{
84    if (self != NULL) {
85       
86        // Create parameters
87        self->params = PyDict_New();
88        self->dispersion = PyDict_New();
89        self->model = new SphereModel();
90       
91        // Initialize parameter dictionary
92        PyDict_SetItemString(self->params,"scale",Py_BuildValue("d",1.000000));
93        PyDict_SetItemString(self->params,"radius",Py_BuildValue("d",60.000000));
94        PyDict_SetItemString(self->params,"background",Py_BuildValue("d",0.000000));
95        PyDict_SetItemString(self->params,"contrast",Py_BuildValue("d",0.000001));
96        // Initialize dispersion / averaging parameter dict
97        DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
98        PyObject * disp_dict;
99        disp_dict = PyDict_New();
100        self->model->radius.dispersion->accept_as_source(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
101        PyDict_SetItemString(self->dispersion, "radius", disp_dict);
102
103
104         
105        // Create empty log
106        self->log = PyDict_New();
107       
108       
109
110    }
111    return 0;
112}
113
114static PyMemberDef CSphereModel_members[] = {
115    {"params", T_OBJECT, offsetof(CSphereModel, params), 0,
116     "Parameters"},
117        {"dispersion", T_OBJECT, offsetof(CSphereModel, dispersion), 0,
118          "Dispersion parameters"},     
119    {"log", T_OBJECT, offsetof(CSphereModel, log), 0,
120     "Log"},
121    {NULL}  /* Sentinel */
122};
123
124/** Read double from PyObject
125    @param p PyObject
126    @return double
127*/
128double CSphereModel_readDouble(PyObject *p) {
129    if (PyFloat_Check(p)==1) {
130        return (double)(((PyFloatObject *)(p))->ob_fval);
131    } else if (PyInt_Check(p)==1) {
132        return (double)(((PyIntObject *)(p))->ob_ival);
133    } else if (PyLong_Check(p)==1) {
134        return (double)PyLong_AsLong(p);
135    } else {
136        return 0.0;
137    }
138}
139/**
140 * Function to call to evaluate model
141 * @param args: input numpy array q[]
142 * @return: numpy array object
143 */
144 
145static PyObject *evaluateOneDim(SphereModel* model, PyArrayObject *q){
146    PyArrayObject *result;
147   
148    // Check validity of array q , q must be of dimension 1, an array of double
149    if (q->nd != 1 || q->descr->type_num != PyArray_DOUBLE)
150    {
151        //const char * message= "Invalid array: q->nd=%d,type_num=%d\n",q->nd,q->descr->type_num;
152        //PyErr_SetString(PyExc_ValueError , message);
153        return NULL;
154    }
155    result = (PyArrayObject *)PyArray_FromDims(q->nd, (int *)(q->dimensions), 
156                                                                                  PyArray_DOUBLE);
157        if (result == NULL) {
158        const char * message= "Could not create result ";
159        PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError , message);
160                return NULL;
161        }
162         for (int i = 0; i < q->dimensions[0]; i++){
163      double q_value  = *(double *)(q->data + i*q->strides[0]);
164      double *result_value = (double *)(result->data + i*result->strides[0]);
165      *result_value =(*model)(q_value);
166        }
167    return PyArray_Return(result); 
168 }
169
170 /**
171 * Function to call to evaluate model
172 * @param args: input numpy array  [x[],y[]]
173 * @return: numpy array object
174 */
175 static PyObject * evaluateTwoDimXY( SphereModel* model, 
176                              PyArrayObject *x, PyArrayObject *y)
177 {
178    PyArrayObject *result;
179    int i,j, x_len, y_len, dims[1];
180    //check validity of input vectors
181    if (x->nd != 1 || x->descr->type_num != PyArray_DOUBLE
182        || y->nd != 1 || y->descr->type_num != PyArray_DOUBLE
183        || y->dimensions[0] != x->dimensions[0]){
184        const char * message= "evaluateTwoDimXY  expect 2 numpy arrays";
185        PyErr_SetString(PyExc_ValueError , message); 
186        return NULL;
187    }
188   
189        if (PyArray_Check(x) && PyArray_Check(y)) {
190               
191            x_len = dims[0]= x->dimensions[0];
192        y_len = dims[0]= y->dimensions[0];
193           
194            // Make a new double matrix of same dims
195        result=(PyArrayObject *) PyArray_FromDims(1,dims,NPY_DOUBLE);
196        if (result == NULL){
197            const char * message= "Could not create result ";
198        PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError , message);
199            return NULL;
200            }
201       
202        /* Do the calculation. */
203        for ( i=0; i< x_len; i++) {
204            double x_value = *(double *)(x->data + i*x->strides[0]);
205                    double y_value = *(double *)(y->data + i*y->strides[0]);
206                        double *result_value = (double *)(result->data +
207                              i*result->strides[0]);
208                        *result_value = (*model)(x_value, y_value);
209        }           
210        return PyArray_Return(result); 
211       
212        }else{
213                    PyErr_SetString(CSphereModelError, 
214                   "CSphereModel.evaluateTwoDimXY couldn't run.");
215                return NULL;
216                }       
217}
218/**
219 *  evalDistribution function evaluate a model function with input vector
220 *  @param args: input q as vector or [qx, qy] where qx, qy are vectors
221 *
222 */ 
223static PyObject * evalDistribution(CSphereModel *self, PyObject *args){
224        PyObject *qx, *qy;
225        PyArrayObject * pars;
226        int npars ,mpars;
227       
228        // Get parameters
229       
230            // Reader parameter dictionary
231    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
232    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
233    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
234    self->model->contrast = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "contrast") );
235    // Read in dispersion parameters
236    PyObject* disp_dict;
237    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
238    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
239    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.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(CSphereModelError, 
245                "CSphereModel.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(CSphereModelError, 
261                   "CSphereModel.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(CSphereModelError, 
269                        "CSphereModel.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(CSphereModelError, 
279                   "CSphereModel.evalDistribution expect 2 numpy arrays in list.");
280                return NULL;
281             }
282        }
283        PyErr_SetString(CSphereModelError, 
284                   "CSphereModel.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(CSphereModel *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->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
303    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
304    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
305    self->model->contrast = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "contrast") );
306    // Read in dispersion parameters
307    PyObject* disp_dict;
308    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
309    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
310    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
311
312       
313        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
314        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
315            PyErr_SetString(CSphereModelError, 
316                "CSphereModel.run expects a q value.");
317                return NULL;
318        }
319         
320        // Check params
321        if( PyList_Check(pars)==1) {
322               
323                // Length of list should be 2 for I(q,phi)
324            npars = PyList_GET_SIZE(pars); 
325            if(npars!=2) {
326                PyErr_SetString(CSphereModelError, 
327                        "CSphereModel.run expects a double or a list of dimension 2.");
328                return NULL;
329            }
330            // We have a vector q, get the q and phi values at which
331            // to evaluate I(q,phi)
332            q_value = CSphereModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,0));
333            phi_value = CSphereModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,1));
334            // Skip zero
335            if (q_value==0) {
336                return Py_BuildValue("d",0.0);
337            }
338                return Py_BuildValue("d",(*(self->model)).evaluate_rphi(q_value,phi_value));
339
340        } else {
341
342                // We have a scalar q, we will evaluate I(q)
343                q_value = CSphereModel_readDouble(pars);               
344               
345                return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(q_value));
346        }       
347}
348/**
349 * Function to call to calculate_ER
350 * @return: effective radius value
351 */
352static PyObject * calculate_ER(CSphereModel *self) {
353
354        PyObject* pars;
355        int npars;
356       
357        // Get parameters
358       
359            // Reader parameter dictionary
360    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
361    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
362    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
363    self->model->contrast = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "contrast") );
364    // Read in dispersion parameters
365    PyObject* disp_dict;
366    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
367    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
368    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
369
370               
371        return Py_BuildValue("d",(*(self->model)).calculate_ER());
372
373}
374/**
375 * Function to call to evaluate model in cartesian coordinates
376 * @param args: input q or [qx, qy]]
377 * @return: function value
378 */
379static PyObject * runXY(CSphereModel *self, PyObject *args) {
380        double qx_value, qy_value;
381        PyObject* pars;
382        int npars;
383       
384        // Get parameters
385       
386            // Reader parameter dictionary
387    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
388    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
389    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
390    self->model->contrast = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "contrast") );
391    // Read in dispersion parameters
392    PyObject* disp_dict;
393    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
394    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
395    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
396
397       
398        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
399        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
400            PyErr_SetString(CSphereModelError, 
401                "CSphereModel.run expects a q value.");
402                return NULL;
403        }
404         
405        // Check params
406        if( PyList_Check(pars)==1) {
407               
408                // Length of list should be 2 for I(qx, qy))
409            npars = PyList_GET_SIZE(pars); 
410            if(npars!=2) {
411                PyErr_SetString(CSphereModelError, 
412                        "CSphereModel.run expects a double or a list of dimension 2.");
413                return NULL;
414            }
415            // We have a vector q, get the qx and qy values at which
416            // to evaluate I(qx,qy)
417            qx_value = CSphereModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,0));
418            qy_value = CSphereModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,1));
419            return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(qx_value,qy_value));
420
421        } else {
422
423                // We have a scalar q, we will evaluate I(q)
424                qx_value = CSphereModel_readDouble(pars);               
425               
426                return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(qx_value));
427        }       
428}
429
430static PyObject * reset(CSphereModel *self, PyObject *args) {
431   
432
433    return Py_BuildValue("d",0.0);
434}
435
436static PyObject * set_dispersion(CSphereModel *self, PyObject *args) {
437        PyObject * disp;
438        const char * par_name;
439
440        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"sO", &par_name, &disp) ) {
441            PyErr_SetString(CSphereModelError,
442                "CSphereModel.set_dispersion expects a DispersionModel object.");
443                return NULL;
444        }
445        void *temp = PyCObject_AsVoidPtr(disp);
446        DispersionModel * dispersion = static_cast<DispersionModel *>(temp);
447
448
449        // Ugliness necessary to go from python to C
450            // TODO: refactor this
451    if (!strcmp(par_name, "radius")) {
452        self->model->radius.dispersion = dispersion;
453    } else {
454            PyErr_SetString(CSphereModelError,
455                "CSphereModel.set_dispersion expects a valid parameter name.");
456                return NULL;
457        }
458
459        DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
460        PyObject * disp_dict = PyDict_New();
461        dispersion->accept_as_source(visitor, dispersion, disp_dict);
462        PyDict_SetItemString(self->dispersion, par_name, disp_dict);
463    return Py_BuildValue("i",1);
464}
465
466
467static PyMethodDef CSphereModel_methods[] = {
468    {"run",      (PyCFunction)run     , METH_VARARGS,
469      "Evaluate the model at a given Q or Q, phi"},
470    {"runXY",      (PyCFunction)runXY     , METH_VARARGS,
471      "Evaluate the model at a given Q or Qx, Qy"},
472    {"calculate_ER",      (PyCFunction)calculate_ER     , METH_VARARGS,
473      "Evaluate the model at a given Q or Q, phi"},
474     
475    {"evalDistribution",  (PyCFunction)evalDistribution , METH_VARARGS,
476      "Evaluate the model at a given Q or Qx, Qy vector "},
477    {"reset",    (PyCFunction)reset   , METH_VARARGS,
478      "Reset pair correlation"},
479    {"set_dispersion",      (PyCFunction)set_dispersion     , METH_VARARGS,
480      "Set the dispersion model for a given parameter"},
481   {NULL}
482};
483
484static PyTypeObject CSphereModelType = {
485    PyObject_HEAD_INIT(NULL)
486    0,                         /*ob_size*/
487    "CSphereModel",             /*tp_name*/
488    sizeof(CSphereModel),             /*tp_basicsize*/
489    0,                         /*tp_itemsize*/
490    (destructor)CSphereModel_dealloc, /*tp_dealloc*/
491    0,                         /*tp_print*/
492    0,                         /*tp_getattr*/
493    0,                         /*tp_setattr*/
494    0,                         /*tp_compare*/
495    0,                         /*tp_repr*/
496    0,                         /*tp_as_number*/
497    0,                         /*tp_as_sequence*/
498    0,                         /*tp_as_mapping*/
499    0,                         /*tp_hash */
500    0,                         /*tp_call*/
501    0,                         /*tp_str*/
502    0,                         /*tp_getattro*/
503    0,                         /*tp_setattro*/
504    0,                         /*tp_as_buffer*/
505    Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /*tp_flags*/
506    "CSphereModel objects",           /* tp_doc */
507    0,                         /* tp_traverse */
508    0,                         /* tp_clear */
509    0,                         /* tp_richcompare */
510    0,                         /* tp_weaklistoffset */
511    0,                         /* tp_iter */
512    0,                         /* tp_iternext */
513    CSphereModel_methods,             /* tp_methods */
514    CSphereModel_members,             /* tp_members */
515    0,                         /* tp_getset */
516    0,                         /* tp_base */
517    0,                         /* tp_dict */
518    0,                         /* tp_descr_get */
519    0,                         /* tp_descr_set */
520    0,                         /* tp_dictoffset */
521    (initproc)CSphereModel_init,      /* tp_init */
522    0,                         /* tp_alloc */
523    CSphereModel_new,                 /* tp_new */
524};
525
526
527//static PyMethodDef module_methods[] = {
528//    {NULL}
529//};
530
531/**
532 * Function used to add the model class to a module
533 * @param module: module to add the class to
534 */ 
535void addCSphereModel(PyObject *module) {
536        PyObject *d;
537       
538    if (PyType_Ready(&CSphereModelType) < 0)
539        return;
540
541    Py_INCREF(&CSphereModelType);
542    PyModule_AddObject(module, "CSphereModel", (PyObject *)&CSphereModelType);
543   
544    d = PyModule_GetDict(module);
545    CSphereModelError = PyErr_NewException("CSphereModel.error", NULL, NULL);
546    PyDict_SetItemString(d, "CSphereModelError", CSphereModelError);
547}
548
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.