git.mutantstargoat.com Git - dosdemo/blob - src/fract.c

   1 #include <string.h>
   2 #include <limits.h>
   3 #include "demo.h"
   4 #include "screen.h"
   5 #include "gfxutil.h"
   6
   7 struct vec2x {
   8         long x, y;
   9 };
  10
  11 static int init(void);
  12 static void destroy(void);
  13 static void draw(void);
  14 static int julia(long x, long y, long cx, long cy, int max_iter);
  15 static int calc_walk(struct vec2x *path, long x, long y, int max_steps);
  16
  17 static struct screen scr = {
  18         "fract",
  19         init,
  20         destroy,
  21         0, 0,
  22         draw
  23 };
  24
  25 static long aspect_24x8 = (long)(1.3333333 * 256.0);
  26 static long xscale_24x8 = (long)(1.3333333 * 1.2 * 256.0);
  27 static long yscale_24x8 = (long)(1.2 * 256.0);
  28 static int cx, cy;
  29 static int max_iter = 50;
  30
  31 #define WALK_SIZE       20
  32
  33 struct screen *fract_screen(void)
  34 {
  35         return &scr;
  36 }
  37
  38 static int init(void)
  39 {
  40         return 0;
  41 }
  42
  43 static void destroy(void)
  44 {
  45 }
  46
  47 #define PACK_RGB16(r, g, b) \
  48         (((((r) >> 3) & 0x1f) << 11) | ((((g) >> 2) & 0x3f) << 5) | (((b) >> 3) & 0x1f))
  49
  50 static void draw(void)
  51 {
  52         int i, j, len, x, y;
  53         unsigned short *pixels = fb_pixels;
  54         struct vec2x walkpos[WALK_SIZE];
  55
  56         cx = mouse_x;
  57         cy = mouse_y;
  58
  59         for(i=0; i<fb_height; i++) {
  60                 for(j=0; j<fb_width; j++) {
  61                         unsigned char pidx = julia(j, i, cx, cy, max_iter) & 0xff;
  62                         *pixels++ = (pidx >> 3) | ((pidx >> 2) << 5) | ((pidx >> 3) << 11);
  63                 }
  64         }
  65
  66         pixels = fb_pixels;
  67
  68         if((len = calc_walk(walkpos, mouse_x, mouse_y, WALK_SIZE))) {
  69                 x = walkpos[0].x >> 16;
  70                 y = walkpos[0].y >> 16;
  71
  72                 for(i=1; i<len; i++) {
  73                         int x0 = x;
  74                         int y0 = y;
  75                         int x1 = walkpos[i].x >> 16;
  76                         int y1 = walkpos[i].y >> 16;
  77
  78                         if(clip_line(&x0, &y0, &x1, &y1, 0, 0, fb_width - 1, fb_height - 1)) {
  79                                 draw_line(x0, y0, x1, y1, PACK_RGB16(32, 128, 255));
  80                         }
  81                         x = x1;
  82                         y = y1;
  83                 }
  84         }
  85
  86         pixels[mouse_y * fb_width + mouse_x] = 0xffe;
  87 }
  88
  89 static long normalize_coord(long x, long range)
  90 {
  91         /* 2 * x / range - 1*/
  92         return (x << 17) / range - 65536;
  93 }
  94
  95 static long device_coord(long x, long range)
  96 {
  97         /* (x + 1) / 2 * (range - 1) */
  98         return ((x + 65536) >> 1) * (range - 1);
  99 }
 100
 101 static int julia(long x, long y, long cx, long cy, int max_iter)
 102 {
 103         int i;
 104
 105         /* convert to fixed point roughly [-1, 1] */
 106         x = (normalize_coord(x, fb_width) >> 8) * xscale_24x8;
 107         y = (normalize_coord(y, fb_height) >> 8) * yscale_24x8;
 108         cx = (normalize_coord(cx, fb_width) >> 8) * xscale_24x8;
 109         cy = (normalize_coord(cy, fb_height) >> 8) * yscale_24x8;
 110
 111         for(i=0; i<max_iter; i++) {
 112                 /* z_n = z_{n-1}**2 + c */
 113                 long px = x >> 8;
 114                 long py = y >> 8;
 115
 116                 if(px * px + py * py > (4 << 16)) {
 117                         break;
 118                 }
 119                 x = px * px - py * py + cx;
 120                 y = (px * py << 1) + cy;
 121         }
 122
 123         return i < max_iter ? (256 * i / max_iter) : 0;
 124 }
 125
 126 static int calc_walk(struct vec2x *path, long x, long y, int max_steps)
 127 {
 128         int i;
 129         long cx, cy;
 130
 131         /* convert to fixed point roughly [-1, 1] */
 132         x = cx = (normalize_coord(x, fb_width) >> 8) * xscale_24x8;
 133         y = cy = (normalize_coord(y, fb_height) >> 8) * yscale_24x8;
 134
 135         for(i=0; i<max_steps; i++) {
 136                 /* z_n = z_{n-1}**2 + c */
 137                 long px = x >> 8;
 138                 long py = y >> 8;
 139
 140                 path[i].x = device_coord((x << 8) / xscale_24x8, fb_width);
 141                 path[i].y = device_coord((y << 8) / yscale_24x8, fb_height);
 142
 143                 if(px * px + py * py > (4 << 16)) {
 144                         break;
 145                 }
 146                 x = px * px - py * py + cx;
 147                 y = (px * py << 1) + cy;
 148         }
 149
 150         return i;
 151 }