source: sasview/sansmodels/src/sans/models/c_models/CVesicleModel.cpp @ 5536035

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 5536035 was c724ccd, checked in by Jae Cho <jhjcho@…>, 15 years ago

More models added and correction of Wrappergenerator on model parameter value precision

  • Property mode set to 100644
File size: 20.4 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/** CVesicleModel
16 *
17 * C extension
18 *
19 * WARNING: THIS FILE WAS GENERATED BY WRAPPERGENERATOR.PY
20 *          DO NOT MODIFY THIS FILE, MODIFY vesicle.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 "vesicle.h"
36}
37
38#include "models.hh"
39#include "dispersion_visitor.hh"
40
41/// Error object for raised exceptions
42static PyObject * CVesicleModelError = 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    VesicleModel * model;
54    /// Log for unit testing
55    PyObject * log;
56} CVesicleModel;
57
58
59static void
60CVesicleModel_dealloc(CVesicleModel* 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 *
72CVesicleModel_new(PyTypeObject *type, PyObject *args, PyObject *kwds)
73{
74    CVesicleModel *self;
75   
76    self = (CVesicleModel *)type->tp_alloc(type, 0);
77   
78    return (PyObject *)self;
79}
80
81static int
82CVesicleModel_init(CVesicleModel *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 VesicleModel();
90       
91        // Initialize parameter dictionary
92        PyDict_SetItemString(self->params,"core_sld",Py_BuildValue("d",0.00000636));
93        PyDict_SetItemString(self->params,"thickness",Py_BuildValue("d",30.00000000));
94        PyDict_SetItemString(self->params,"scale",Py_BuildValue("d",1.00000000));
95        PyDict_SetItemString(self->params,"radius",Py_BuildValue("d",100.00000000));
96        PyDict_SetItemString(self->params,"background",Py_BuildValue("d",0.00000000));
97        PyDict_SetItemString(self->params,"shell_sld",Py_BuildValue("d",0.00000050));
98        // Initialize dispersion / averaging parameter dict
99        DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
100        PyObject * disp_dict;
101        disp_dict = PyDict_New();
102        self->model->radius.dispersion->accept_as_source(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
103        PyDict_SetItemString(self->dispersion, "radius", disp_dict);
104        disp_dict = PyDict_New();
105        self->model->thickness.dispersion->accept_as_source(visitor, self->model->thickness.dispersion, disp_dict);
106        PyDict_SetItemString(self->dispersion, "thickness", disp_dict);
107
108
109         
110        // Create empty log
111        self->log = PyDict_New();
112       
113       
114
115    }
116    return 0;
117}
118
119static PyMemberDef CVesicleModel_members[] = {
120    {"params", T_OBJECT, offsetof(CVesicleModel, params), 0,
121     "Parameters"},
122        {"dispersion", T_OBJECT, offsetof(CVesicleModel, dispersion), 0,
123          "Dispersion parameters"},     
124    {"log", T_OBJECT, offsetof(CVesicleModel, log), 0,
125     "Log"},
126    {NULL}  /* Sentinel */
127};
128
129/** Read double from PyObject
130    @param p PyObject
131    @return double
132*/
133double CVesicleModel_readDouble(PyObject *p) {
134    if (PyFloat_Check(p)==1) {
135        return (double)(((PyFloatObject *)(p))->ob_fval);
136    } else if (PyInt_Check(p)==1) {
137        return (double)(((PyIntObject *)(p))->ob_ival);
138    } else if (PyLong_Check(p)==1) {
139        return (double)PyLong_AsLong(p);
140    } else {
141        return 0.0;
142    }
143}
144/**
145 * Function to call to evaluate model
146 * @param args: input numpy array q[]
147 * @return: numpy array object
148 */
149 
150static PyObject *evaluateOneDim(VesicleModel* model, PyArrayObject *q){
151    PyArrayObject *result;
152   
153    // Check validity of array q , q must be of dimension 1, an array of double
154    if (q->nd != 1 || q->descr->type_num != PyArray_DOUBLE)
155    {
156        //const char * message= "Invalid array: q->nd=%d,type_num=%d\n",q->nd,q->descr->type_num;
157        //PyErr_SetString(PyExc_ValueError , message);
158        return NULL;
159    }
160    result = (PyArrayObject *)PyArray_FromDims(q->nd, (int *)(q->dimensions), 
161                                                                                  PyArray_DOUBLE);
162        if (result == NULL) {
163        const char * message= "Could not create result ";
164        PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError , message);
165                return NULL;
166        }
167         for (int i = 0; i < q->dimensions[0]; i++){
168      double q_value  = *(double *)(q->data + i*q->strides[0]);
169      double *result_value = (double *)(result->data + i*result->strides[0]);
170      *result_value =(*model)(q_value);
171        }
172    return PyArray_Return(result); 
173 }
174
175 /**
176 * Function to call to evaluate model
177 * @param args: input numpy array  [x[],y[]]
178 * @return: numpy array object
179 */
180 static PyObject * evaluateTwoDimXY( VesicleModel* model, 
181                              PyArrayObject *x, PyArrayObject *y)
182 {
183    PyArrayObject *result;
184    int i,j, x_len, y_len, dims[1];
185    //check validity of input vectors
186    if (x->nd != 1 || x->descr->type_num != PyArray_DOUBLE
187        || y->nd != 1 || y->descr->type_num != PyArray_DOUBLE
188        || y->dimensions[0] != x->dimensions[0]){
189        const char * message= "evaluateTwoDimXY  expect 2 numpy arrays";
190        PyErr_SetString(PyExc_ValueError , message); 
191        return NULL;
192    }
193   
194        if (PyArray_Check(x) && PyArray_Check(y)) {
195               
196            x_len = dims[0]= x->dimensions[0];
197        y_len = dims[0]= y->dimensions[0];
198           
199            // Make a new double matrix of same dims
200        result=(PyArrayObject *) PyArray_FromDims(1,dims,NPY_DOUBLE);
201        if (result == NULL){
202            const char * message= "Could not create result ";
203        PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError , message);
204            return NULL;
205            }
206       
207        /* Do the calculation. */
208        for ( i=0; i< x_len; i++) {
209            double x_value = *(double *)(x->data + i*x->strides[0]);
210                    double y_value = *(double *)(y->data + i*y->strides[0]);
211                        double *result_value = (double *)(result->data +
212                              i*result->strides[0]);
213                        *result_value = (*model)(x_value, y_value);
214        }           
215        return PyArray_Return(result); 
216       
217        }else{
218                    PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
219                   "CVesicleModel.evaluateTwoDimXY couldn't run.");
220                return NULL;
221                }       
222}
223/**
224 *  evalDistribution function evaluate a model function with input vector
225 *  @param args: input q as vector or [qx, qy] where qx, qy are vectors
226 *
227 */ 
228static PyObject * evalDistribution(CVesicleModel *self, PyObject *args){
229        PyObject *qx, *qy;
230        PyArrayObject * pars;
231        int npars ,mpars;
232       
233        // Get parameters
234       
235            // Reader parameter dictionary
236    self->model->core_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "core_sld") );
237    self->model->thickness = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "thickness") );
238    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
239    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
240    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
241    self->model->shell_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "shell_sld") );
242    // Read in dispersion parameters
243    PyObject* disp_dict;
244    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
245    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
246    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
247    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "thickness");
248    self->model->thickness.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->thickness.dispersion, disp_dict);
249
250       
251        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
252        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
253            PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
254                "CVesicleModel.evalDistribution expects a q value.");
255                return NULL;
256        }
257    // Check params
258       
259    if(PyArray_Check(pars)==1) {
260               
261            // Length of list should 1 or 2
262            npars = pars->nd; 
263            if(npars==1) {
264                // input is a numpy array
265                if (PyArray_Check(pars)) {
266                        return evaluateOneDim(self->model, (PyArrayObject*)pars); 
267                    }
268                }else{
269                    PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
270                   "CVesicleModel.evalDistribution expect numpy array of one dimension.");
271                return NULL;
272                }
273    }else if( PyList_Check(pars)==1) {
274        // Length of list should be 2 for I(qx,qy)
275            mpars = PyList_GET_SIZE(pars); 
276            if(mpars!=2) {
277                PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
278                        "CVesicleModel.evalDistribution expects a list of dimension 2.");
279                return NULL;
280            }
281             qx = PyList_GET_ITEM(pars,0);
282             qy = PyList_GET_ITEM(pars,1);
283             if (PyArray_Check(qx) && PyArray_Check(qy)) {
284                 return evaluateTwoDimXY(self->model, (PyArrayObject*)qx,
285                           (PyArrayObject*)qy);
286                 }else{
287                    PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
288                   "CVesicleModel.evalDistribution expect 2 numpy arrays in list.");
289                return NULL;
290             }
291        }
292        PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
293                   "CVesicleModel.evalDistribution couln't be run.");
294        return NULL;
295       
296}
297
298/**
299 * Function to call to evaluate model
300 * @param args: input q or [q,phi]
301 * @return: function value
302 */
303static PyObject * run(CVesicleModel *self, PyObject *args) {
304        double q_value, phi_value;
305        PyObject* pars;
306        int npars;
307       
308        // Get parameters
309       
310            // Reader parameter dictionary
311    self->model->core_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "core_sld") );
312    self->model->thickness = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "thickness") );
313    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
314    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
315    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
316    self->model->shell_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "shell_sld") );
317    // Read in dispersion parameters
318    PyObject* disp_dict;
319    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
320    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
321    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
322    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "thickness");
323    self->model->thickness.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->thickness.dispersion, disp_dict);
324
325       
326        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
327        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
328            PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
329                "CVesicleModel.run expects a q value.");
330                return NULL;
331        }
332         
333        // Check params
334        if( PyList_Check(pars)==1) {
335               
336                // Length of list should be 2 for I(q,phi)
337            npars = PyList_GET_SIZE(pars); 
338            if(npars!=2) {
339                PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
340                        "CVesicleModel.run expects a double or a list of dimension 2.");
341                return NULL;
342            }
343            // We have a vector q, get the q and phi values at which
344            // to evaluate I(q,phi)
345            q_value = CVesicleModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,0));
346            phi_value = CVesicleModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,1));
347            // Skip zero
348            if (q_value==0) {
349                return Py_BuildValue("d",0.0);
350            }
351                return Py_BuildValue("d",(*(self->model)).evaluate_rphi(q_value,phi_value));
352
353        } else {
354
355                // We have a scalar q, we will evaluate I(q)
356                q_value = CVesicleModel_readDouble(pars);               
357               
358                return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(q_value));
359        }       
360}
361/**
362 * Function to call to calculate_ER
363 * @return: effective radius value
364 */
365static PyObject * calculate_ER(CVesicleModel *self) {
366
367        PyObject* pars;
368        int npars;
369       
370        // Get parameters
371       
372            // Reader parameter dictionary
373    self->model->core_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "core_sld") );
374    self->model->thickness = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "thickness") );
375    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
376    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
377    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
378    self->model->shell_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "shell_sld") );
379    // Read in dispersion parameters
380    PyObject* disp_dict;
381    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
382    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
383    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
384    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "thickness");
385    self->model->thickness.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->thickness.dispersion, disp_dict);
386
387               
388        return Py_BuildValue("d",(*(self->model)).calculate_ER());
389
390}
391/**
392 * Function to call to evaluate model in cartesian coordinates
393 * @param args: input q or [qx, qy]]
394 * @return: function value
395 */
396static PyObject * runXY(CVesicleModel *self, PyObject *args) {
397        double qx_value, qy_value;
398        PyObject* pars;
399        int npars;
400       
401        // Get parameters
402       
403            // Reader parameter dictionary
404    self->model->core_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "core_sld") );
405    self->model->thickness = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "thickness") );
406    self->model->scale = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "scale") );
407    self->model->radius = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "radius") );
408    self->model->background = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "background") );
409    self->model->shell_sld = PyFloat_AsDouble( PyDict_GetItemString(self->params, "shell_sld") );
410    // Read in dispersion parameters
411    PyObject* disp_dict;
412    DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
413    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "radius");
414    self->model->radius.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->radius.dispersion, disp_dict);
415    disp_dict = PyDict_GetItemString(self->dispersion, "thickness");
416    self->model->thickness.dispersion->accept_as_destination(visitor, self->model->thickness.dispersion, disp_dict);
417
418       
419        // Get input and determine whether we have to supply a 1D or 2D return value.
420        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"O",&pars) ) {
421            PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
422                "CVesicleModel.run expects a q value.");
423                return NULL;
424        }
425         
426        // Check params
427        if( PyList_Check(pars)==1) {
428               
429                // Length of list should be 2 for I(qx, qy))
430            npars = PyList_GET_SIZE(pars); 
431            if(npars!=2) {
432                PyErr_SetString(CVesicleModelError, 
433                        "CVesicleModel.run expects a double or a list of dimension 2.");
434                return NULL;
435            }
436            // We have a vector q, get the qx and qy values at which
437            // to evaluate I(qx,qy)
438            qx_value = CVesicleModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,0));
439            qy_value = CVesicleModel_readDouble(PyList_GET_ITEM(pars,1));
440            return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(qx_value,qy_value));
441
442        } else {
443
444                // We have a scalar q, we will evaluate I(q)
445                qx_value = CVesicleModel_readDouble(pars);             
446               
447                return Py_BuildValue("d",(*(self->model))(qx_value));
448        }       
449}
450
451static PyObject * reset(CVesicleModel *self, PyObject *args) {
452   
453
454    return Py_BuildValue("d",0.0);
455}
456
457static PyObject * set_dispersion(CVesicleModel *self, PyObject *args) {
458        PyObject * disp;
459        const char * par_name;
460
461        if ( !PyArg_ParseTuple(args,"sO", &par_name, &disp) ) {
462            PyErr_SetString(CVesicleModelError,
463                "CVesicleModel.set_dispersion expects a DispersionModel object.");
464                return NULL;
465        }
466        void *temp = PyCObject_AsVoidPtr(disp);
467        DispersionModel * dispersion = static_cast<DispersionModel *>(temp);
468
469
470        // Ugliness necessary to go from python to C
471            // TODO: refactor this
472    if (!strcmp(par_name, "radius")) {
473        self->model->radius.dispersion = dispersion;
474    } else    if (!strcmp(par_name, "thickness")) {
475        self->model->thickness.dispersion = dispersion;
476    } else {
477            PyErr_SetString(CVesicleModelError,
478                "CVesicleModel.set_dispersion expects a valid parameter name.");
479                return NULL;
480        }
481
482        DispersionVisitor* visitor = new DispersionVisitor();
483        PyObject * disp_dict = PyDict_New();
484        dispersion->accept_as_source(visitor, dispersion, disp_dict);
485        PyDict_SetItemString(self->dispersion, par_name, disp_dict);
486    return Py_BuildValue("i",1);
487}
488
489
490static PyMethodDef CVesicleModel_methods[] = {
491    {"run",      (PyCFunction)run     , METH_VARARGS,
492      "Evaluate the model at a given Q or Q, phi"},
493    {"runXY",      (PyCFunction)runXY     , METH_VARARGS,
494      "Evaluate the model at a given Q or Qx, Qy"},
495    {"calculate_ER",      (PyCFunction)calculate_ER     , METH_VARARGS,
496      "Evaluate the model at a given Q or Q, phi"},
497     
498    {"evalDistribution",  (PyCFunction)evalDistribution , METH_VARARGS,
499      "Evaluate the model at a given Q or Qx, Qy vector "},
500    {"reset",    (PyCFunction)reset   , METH_VARARGS,
501      "Reset pair correlation"},
502    {"set_dispersion",      (PyCFunction)set_dispersion     , METH_VARARGS,
503      "Set the dispersion model for a given parameter"},
504   {NULL}
505};
506
507static PyTypeObject CVesicleModelType = {
508    PyObject_HEAD_INIT(NULL)
509    0,                         /*ob_size*/
510    "CVesicleModel",             /*tp_name*/
511    sizeof(CVesicleModel),             /*tp_basicsize*/
512    0,                         /*tp_itemsize*/
513    (destructor)CVesicleModel_dealloc, /*tp_dealloc*/
514    0,                         /*tp_print*/
515    0,                         /*tp_getattr*/
516    0,                         /*tp_setattr*/
517    0,                         /*tp_compare*/
518    0,                         /*tp_repr*/
519    0,                         /*tp_as_number*/
520    0,                         /*tp_as_sequence*/
521    0,                         /*tp_as_mapping*/
522    0,                         /*tp_hash */
523    0,                         /*tp_call*/
524    0,                         /*tp_str*/
525    0,                         /*tp_getattro*/
526    0,                         /*tp_setattro*/
527    0,                         /*tp_as_buffer*/
528    Py_TPFLAGS_DEFAULT | Py_TPFLAGS_BASETYPE, /*tp_flags*/
529    "CVesicleModel objects",           /* tp_doc */
530    0,                         /* tp_traverse */
531    0,                         /* tp_clear */
532    0,                         /* tp_richcompare */
533    0,                         /* tp_weaklistoffset */
534    0,                         /* tp_iter */
535    0,                         /* tp_iternext */
536    CVesicleModel_methods,             /* tp_methods */
537    CVesicleModel_members,             /* tp_members */
538    0,                         /* tp_getset */
539    0,                         /* tp_base */
540    0,                         /* tp_dict */
541    0,                         /* tp_descr_get */
542    0,                         /* tp_descr_set */
543    0,                         /* tp_dictoffset */
544    (initproc)CVesicleModel_init,      /* tp_init */
545    0,                         /* tp_alloc */
546    CVesicleModel_new,                 /* tp_new */
547};
548
549
550//static PyMethodDef module_methods[] = {
551//    {NULL}
552//};
553
554/**
555 * Function used to add the model class to a module
556 * @param module: module to add the class to
557 */ 
558void addCVesicleModel(PyObject *module) {
559        PyObject *d;
560       
561    if (PyType_Ready(&CVesicleModelType) < 0)
562        return;
563
564    Py_INCREF(&CVesicleModelType);
565    PyModule_AddObject(module, "CVesicleModel", (PyObject *)&CVesicleModelType);
566   
567    d = PyModule_GetDict(module);
568    CVesicleModelError = PyErr_NewException("CVesicleModel.error", NULL, NULL);
569    PyDict_SetItemString(d, "CVesicleModelError", CVesicleModelError);
570}
571
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.