git.mutantstargoat.com Git - gba_blender/blob - src/polyfill.c

   1 /*
   2 blender for the Gameboy Advance
   3 Copyright (C) 2021  John Tsiombikas <nuclear@member.fsf.org>
   4
   5 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8 (at your option) any later version.
   9
  10 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 GNU General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18 #include <string.h>
  19 #include "polyfill.h"
  20 #include "debug.h"
  21
  22 static unsigned char *fb;
  23 static int fbwidth, fbheight;
  24 static short scantab[2][160] __attribute__((section(".iwram")));
  25
  26 void polyfill_framebuffer(unsigned char *ptr, int w, int h)
  27 {
  28         fb = ptr;
  29         fbwidth = w;
  30         fbheight = h;
  31 }
  32
  33 #define VNEXT(p)        (((p) == vlast) ? varr : (p) + 1)
  34 #define VPREV(p)        ((p) == varr ? vlast : (p) - 1)
  35 #define VSUCC(p, side)  ((side) == 0 ? VNEXT(p) : VPREV(p))
  36
  37 void polyfill_flat(struct pvertex *varr, int vnum, unsigned char col)
  38 {
  39         int i, line, top, bot;
  40         struct pvertex *vlast, *v, *vn;
  41         int32_t x, y0, y1, dx, dy, slope, fx, fy;
  42         short *tab, start, len;
  43         unsigned char *fbptr;
  44
  45         vlast = varr + vnum - 1;
  46         top = fbheight;
  47         bot = 0;
  48
  49         for(i=0; i<vnum; i++) {
  50                 v = varr + i;
  51                 vn = VNEXT(v);
  52
  53                 if(vn->y == v->y) continue;
  54
  55                 if(vn->y > v->y) {
  56                         tab = scantab[0];
  57                 } else {
  58                         tab = scantab[1];
  59                         v = vn;
  60                         vn = varr + i;
  61                 }
  62
  63                 dx = vn->x - v->x;
  64                 dy = vn->y - v->y;
  65                 slope = (dx << 8) / dy;
  66
  67                 y0 = (v->y + 0x100) & 0xffffff00;       /* start from the next scanline */
  68                 fy = y0 - v->y;                                         /* fractional part before the next scanline */
  69                 fx = (fy * slope) >> 8;                         /* X adjust for the step to the next scanline */
  70                 x = v->x + fx;                                          /* adjust X */
  71                 y1 = vn->y & 0xffffff00;                        /* last scanline of the edge <= vn->y */
  72
  73                 line = y0 >> 8;
  74                 if(line < top) top = line;
  75                 if((y1 >> 8) > bot) bot = y1 >> 8;
  76
  77                 if(line > 0) tab += line;
  78
  79                 while(line <= (y1 >> 8) && line < fbheight) {
  80                         if(line >= 0) {
  81                                 int val = x < 0 ? 0 : x >> 8;
  82                                 *tab++ = val < fbwidth ? val : fbwidth - 1;
  83                         }
  84                         x += slope;
  85                         line++;
  86                 }
  87         }
  88
  89         fbptr = fb + top * fbwidth;
  90         for(i=top; i<=bot; i++) {
  91                 start = scantab[0][i];
  92                 len = scantab[1][i] - start;
  93
  94                 if(len > 0) {
  95                         memset(fbptr + start, col, len);
  96                 }
  97                 fbptr += fbwidth;
  98         }
  99 }
 100
 101
 102 /* ----- line drawing and clipping ------ */
 103 enum {
 104         IN              = 0,
 105         LEFT    = 1,
 106         RIGHT   = 2,
 107         TOP             = 4,
 108         BOTTOM  = 8
 109 };
 110
 111 static int outcode(int x, int y, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax)
 112 {
 113         int code = 0;
 114
 115         if(x < xmin) {
 116                 code |= LEFT;
 117         } else if(x > xmax) {
 118                 code |= RIGHT;
 119         }
 120         if(y < ymin) {
 121                 code |= TOP;
 122         } else if(y > ymax) {
 123                 code |= BOTTOM;
 124         }
 125         return code;
 126 }
 127
 128 #define FIXMUL(a, b)    (((a) * (b)) >> 8)
 129 #define FIXDIV(a, b)    (((a) << 8) / (b))
 130
 131 #define LERP(a, b, t)   ((a) + FIXMUL((b) - (a), (t)))
 132
 133 int clip_line(int *x0, int *y0, int *x1, int *y1, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax)
 134 {
 135         int oc_out;
 136
 137         int oc0 = outcode(*x0, *y0, xmin, ymin, xmax, ymax);
 138         int oc1 = outcode(*x1, *y1, xmin, ymin, xmax, ymax);
 139
 140         long fx0, fy0, fx1, fy1, fxmin, fymin, fxmax, fymax;
 141
 142         if(!(oc0 | oc1)) return 1;      /* both points are inside */
 143
 144         fx0 = *x0 << 8;
 145         fy0 = *y0 << 8;
 146         fx1 = *x1 << 8;
 147         fy1 = *y1 << 8;
 148         fxmin = xmin << 8;
 149         fymin = ymin << 8;
 150         fxmax = xmax << 8;
 151         fymax = ymax << 8;
 152
 153         for(;;) {
 154                 long x, y, t;
 155
 156                 if(oc0 & oc1) return 0;         /* both have points with the same outbit, not visible */
 157                 if(!(oc0 | oc1)) break;         /* both points are inside */
 158
 159                 oc_out = oc0 ? oc0 : oc1;
 160
 161                 if(oc_out & TOP) {
 162                         t = FIXDIV(fymin - fy0, fy1 - fy0);
 163                         x = LERP(fx0, fx1, t);
 164                         y = fymin;
 165                 } else if(oc_out & BOTTOM) {
 166                         t = FIXDIV(fymax - fy0, fy1 - fy0);
 167                         x = LERP(fx0, fx1, t);
 168                         y = fymax;
 169                 } else if(oc_out & LEFT) {
 170                         t = FIXDIV(fxmin - fx0, fx1 - fx0);
 171                         x = fxmin;
 172                         y = LERP(fy0, fy1, t);
 173                 } else {/*if(oc_out & RIGHT) {*/
 174                         t = FIXDIV(fxmax - fx0, fx1 - fx0);
 175                         x = fxmax;
 176                         y = LERP(fy0, fy1, t);
 177                 }
 178
 179                 if(oc_out == oc0) {
 180                         fx0 = x;
 181                         fy0 = y;
 182                         oc0 = outcode(fx0 >> 8, fy0 >> 8, xmin, ymin, xmax, ymax);
 183                 } else {
 184                         fx1 = x;
 185                         fy1 = y;
 186                         oc1 = outcode(fx1 >> 8, fy1 >> 8, xmin, ymin, xmax, ymax);
 187                 }
 188         }
 189
 190         *x0 = fx0 >> 8;
 191         *y0 = fy0 >> 8;
 192         *x1 = fx1 >> 8;
 193         *y1 = fy1 >> 8;
 194         return 1;
 195 }
 196
 197 void draw_line(int x0, int y0, int x1, int y1, unsigned short color)
 198 {
 199         int i, dx, dy, x_inc, y_inc, error;
 200         unsigned char *fbptr = fb;
 201
 202         fbptr += y0 * fbwidth + x0;
 203
 204         dx = x1 - x0;
 205         dy = y1 - y0;
 206
 207         if(dx >= 0) {
 208                 x_inc = 1;
 209         } else {
 210                 x_inc = -1;
 211                 dx = -dx;
 212         }
 213         if(dy >= 0) {
 214                 y_inc = fbwidth;
 215         } else {
 216                 y_inc = -fbwidth;
 217                 dy = -dy;
 218         }
 219
 220         if(dx > dy) {
 221                 error = dy * 2 - dx;
 222                 for(i=0; i<=dx; i++) {
 223                         *fbptr = color;
 224                         if(error >= 0) {
 225                                 error -= dx * 2;
 226                                 fbptr += y_inc;
 227                         }
 228                         error += dy * 2;
 229                         fbptr += x_inc;
 230                 }
 231         } else {
 232                 error = dx * 2 - dy;
 233                 for(i=0; i<=dy; i++) {
 234                         *fbptr = color;
 235                         if(error >= 0) {
 236                                 error -= dy * 2;
 237                                 fbptr += x_inc;
 238                         }
 239                         error += dx * 2;
 240                         fbptr += y_inc;
 241                 }
 242         }
 243 }
 244