chiark / gitweb /
compiles and most output facets are right; needs debugging
[moebius2.git] / energy.c
index 1d0360fcc030dafdf62ae7e33c59271f5173bacd..80ac7e885f989e627b2c01edf3f0ba02a6bf5c73 100644 (file)
--- a/energy.c
+++ b/energy.c
@@ -13,15 +13,14 @@ static double best_energy= DBL_MAX;
 static void addcost(double *energy, double tweight, double tcost, int pr);
 #define COST(weight, compute) addcost(&energy, (weight), (compute), printing)
 
-double density;
-
 void energy_init(void) {
-  density= sqrt(N);
 }
 
 /*---------- main energy computation and subroutines ----------*/
 
 double compute_energy(const struct Vertices *vs) {
+  static int bests_unprinted;
+  
   double energy;
   int printing;
 
@@ -31,13 +30,26 @@ double compute_energy(const struct Vertices *vs) {
 
   printing= printing_check(pr_cost,0);
 
-  if (printing) printf("cost > energy |");
-
-  COST(2.25e3, line_bending_adjcost(vs->a));
-  COST(1e3, edge_length_variation_cost(vs->a));
-  COST(0.2e3, rim_proximity_cost(vs->a));
-//  COST(1e2, graph_layout_cost(vs->a));
-  COST(1e8, noncircular_rim_cost(vs->a));
+  if (printing) printf("%15lld c>e |", evaluations);
+
+  if (XBITS==3) {
+    COST(  3e2,   line_bending_cost(vs->a));
+    COST(  1e3,   edge_length_variation_cost(vs->a));
+    COST( 0.2e3,  rim_proximity_cost(vs->a));
+    COST(  1e8,   noncircular_rim_cost(vs->a));
+    stop_epsilon= 1e-6;
+  } else if (XBITS==4) {
+    COST(  3e2,   line_bending_cost(vs->a));
+    COST(  3e3,   edge_length_variation_cost(vs->a));
+    COST( 3.8e1,  rim_proximity_cost(vs->a)); // 5e1 is too much
+                                                // 2.5e1 is too little
+    // 0.2e1 grows compared to previous ?
+    // 0.6e0 shrinks compared to previous ?
+    COST(  1e12,   noncircular_rim_cost(vs->a));
+    stop_epsilon= 1e-5;
+  } else {
+    abort();
+  }
 
   if (printing) printf("| total %# e |", energy);
 
@@ -45,12 +57,18 @@ double compute_energy(const struct Vertices *vs) {
     FILE *best_f;
     int r;
 
-    if (printing) printf(" BEST");
+    if (printing) {
+      printf(" BEST");
+      if (bests_unprinted) printf(" [%4d]",bests_unprinted);
+      bests_unprinted= 0;
+    } else {
+      bests_unprinted++;
+    }
 
-    best_f= fopen(output_file_tmp,"wb");  if (!best_f) diee("fopen new out");
+    best_f= fopen(best_file_tmp,"wb");  if (!best_f) diee("fopen new out");
     r= fwrite(vs->a,sizeof(vs->a),1,best_f); if (r!=1) diee("fwrite");
     if (fclose(best_f)) diee("fclose new best");
-    if (rename(output_file_tmp,output_file)) diee("rename install new best");
+    if (rename(best_file_tmp,best_file)) diee("rename install new best");
 
     best_energy= energy;
   }
@@ -59,12 +77,13 @@ double compute_energy(const struct Vertices *vs) {
     flushoutput();
   }
 
+  evaluations++;
   return energy;
 }
 
 static void addcost(double *energy, double tweight, double tcost, int pr) {
   double tenergy= tweight * tcost;
-  if (pr) printf(" %# e x %# e > %# e* |", tcost, tweight, tenergy);
+  if (pr) printf(" %# e x %g > %# e* |", tcost, tweight, tenergy);
   *energy += tenergy;
 }
 
@@ -141,63 +160,9 @@ void compute_vertex_areas(const Vertices vertices) {
    *                     r
    *      cost    = delta
    *          Q,e
-   *
-   * Normalisation:
-   *
-   *    We want the minimum energy to remain unchanged with changes in
-   *    triangle densitiy, when the vertices lie evenly spaced on
-   *    circles, and we do this by normalising the force ie the
-   *    derivative of the energy with respect to linear motions of the
-   *    vertices.
-   *
-   *    We consider only the force on Q due to PQR, wlog.  (Forces on
-   *    P qnd R due to PQR are equal and opposite so normalising
-   *    forces on Q will normalise them too.)
-   *
-   *    Force on Q is in the plnae PQR and normal to PR, so we can
-   *    consider it only linearly in that dimension.  WLOG let that be
-   *    the x dimension.  So with f' representing df'/dx_Q:
-   *
-   *                  ,         d
-   *      F    =  cost      =  --
-   *       Q,e         Q,e           err looks like we can only do
-   *                                 this if we make some kind of
-   *                                 assumption about delta or
-   *                                 something   give up
-   *
-   *
-   *    Interposing M and N so that we have P-M-Q-N-R
-   *    generates half as much delta for each vertex.  So
-   *
+   */
 
-   In that case the force on Q
-   *    due to PQR
-   *
-   *Normalising for equal linear
-   *    forces:
-   *
-   *                                      d
-   *      linear force on Q due to e  =  -------  cost
-   *                                     d coord       Q,e
-   *                                            Q
-   *
-   *       (we will consider only one e and one coord and hope
-   *        that doesn't lead us astray.)
-   *
-   *
-   *           ,       -r
-   *       cost    =  D   . cost
-   *           Q,e              Q,e
-   *
-   *                           where D is the linear density.
-   *
-   *                ,              -r
-   *     Sigma  cost      =   N . D  .  Sigma  cost
-   *      Q,e       Q,e                  Q,e       Q,e
-   *
-   * */
-
-double line_bending_adjcost(const Vertices vertices) {
+double line_bending_cost(const Vertices vertices) {
   static const double axb_epsilon= 1e-6;
   static const double exponent_r= 3;
 
@@ -216,12 +181,12 @@ double line_bending_adjcost(const Vertices vertices) {
     double delta= atan2(magnD(axb) + axb_epsilon, dotprod(a,b));
     double cost= pow(delta,exponent_r);
 
-    if (!e && !(qi & YMASK))
+    if (!e && !(qi & ~XMASK))
       cost *= 10;
 
     total_cost += cost;
   }
-  return total_cost / (N / density);
+  return total_cost;
 }
 
 /*---------- edge length variation ----------*/
@@ -230,18 +195,19 @@ double line_bending_adjcost(const Vertices vertices) {
    * Definition:
    *
    *    See the diagram above.
-   *
-   *       cost    =
+   *                                r
+   *       cost    = ( |PQ| - |QR| )
    *           Q,e
+   */
 
 double edge_length_variation_cost(const Vertices vertices) {
-  double diff, cost= 0;
+  double diff, cost= 0, exponent_r= 2;
   int q, e,r, eback;
 
   FOR_EDGE(q,e,r) {
     eback= edge_reverse(q,e);
     diff= edge_lengths[q][e] - edge_lengths[q][eback];
-    cost += diff*diff;
+    cost += pow(diff,exponent_r);
   }
   return cost;
 }