git.mutantstargoat.com Git - gbajam22/blob - src/polyfill.c

   1 /*
   2 gbajam22 entry for the Gameboy Advance
   3 Copyright (C) 2022  John Tsiombikas <nuclear@mutantstargoat.com>
   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];
  25
  26 void polyfill_framebuffer(void *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 ARM_IWRAM
  38 void polyfill_flat(struct pvertex *varr, int vnum, unsigned char col)
  39 {
  40         int i, line, top, bot;
  41         struct pvertex *vlast, *v, *vn;
  42         int32_t x, y0, y1, dx, dy, slope, fx, fy;
  43         short *tab, start, len;
  44         unsigned char *fbptr;
  45         uint16_t *pptr, pcol = ((uint16_t)col << 8) | (uint16_t)col;
  46
  47         vlast = varr + vnum - 1;
  48         top = fbheight;
  49         bot = 0;
  50
  51         for(i=0; i<vnum; i++) {
  52                 v = varr + i;
  53                 vn = VNEXT(v);
  54
  55                 if(vn->y == v->y) continue;
  56
  57                 if(vn->y > v->y) {
  58                         tab = scantab[0];
  59                 } else {
  60                         tab = scantab[1];
  61                         v = vn;
  62                         vn = varr + i;
  63                 }
  64
  65                 dx = vn->x - v->x;
  66                 dy = vn->y - v->y;
  67                 slope = (dx << 8) / dy;
  68
  69                 y0 = (v->y + 0x100) & 0xffffff00;       /* start from the next scanline */
  70                 fy = y0 - v->y;                                         /* fractional part before the next scanline */
  71                 fx = (fy * slope) >> 8;                         /* X adjust for the step to the next scanline */
  72                 x = v->x + fx;                                          /* adjust X */
  73                 y1 = vn->y & 0xffffff00;                        /* last scanline of the edge <= vn->y */
  74
  75                 line = y0 >> 8;
  76                 if(line < top) top = line;
  77                 if((y1 >> 8) > bot) bot = y1 >> 8;
  78
  79                 if(line > 0) tab += line;
  80
  81                 while(line <= (y1 >> 8) && line < fbheight) {
  82                         if(line >= 0) {
  83                                 int val = x < 0 ? 0 : x >> 8;
  84                                 *tab++ = val < fbwidth ? val : fbwidth - 1;
  85                         }
  86                         x += slope;
  87                         line++;
  88                 }
  89         }
  90
  91         if(top < 0) top = 0;
  92         if(bot >= fbheight) bot = fbheight - 1;
  93
  94         fbptr = fb + top * fbwidth;
  95         for(i=top; i<=bot; i++) {
  96                 start = scantab[0][i];
  97                 len = scantab[1][i] - start;
  98
  99                 if(len > 0) {
 100                         if(start & 1) {
 101                                 pptr = (uint16_t*)(fbptr + (start & 0xfffe));
 102                                 *pptr = (*pptr & 0xff) | ((uint16_t)col << 8);
 103                                 len--;
 104                                 start++;
 105                         }
 106                         pptr = (uint16_t*)(fbptr + start);
 107                         while(len > 1) {
 108                                 *pptr++ = pcol;
 109                                 len -= 2;
 110                         }
 111                         if(len) {
 112                                 *pptr = (*pptr & 0xff00) | col;
 113                         }
 114                 }
 115                 fbptr += fbwidth;
 116         }
 117 }
 118
 119
 120 /* ----- line drawing and clipping ------ */
 121 enum {
 122         IN              = 0,
 123         LEFT    = 1,
 124         RIGHT   = 2,
 125         TOP             = 4,
 126         BOTTOM  = 8
 127 };
 128
 129 static int outcode(int x, int y, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax)
 130 {
 131         int code = 0;
 132
 133         if(x < xmin) {
 134                 code |= LEFT;
 135         } else if(x > xmax) {
 136                 code |= RIGHT;
 137         }
 138         if(y < ymin) {
 139                 code |= TOP;
 140         } else if(y > ymax) {
 141                 code |= BOTTOM;
 142         }
 143         return code;
 144 }
 145
 146 #define FIXMUL(a, b)    (((a) * (b)) >> 8)
 147 #define FIXDIV(a, b)    (((a) << 8) / (b))
 148
 149 #define LERP(a, b, t)   ((a) + FIXMUL((b) - (a), (t)))
 150
 151 int clip_line(int *x0, int *y0, int *x1, int *y1, int xmin, int ymin, int xmax, int ymax)
 152 {
 153         int oc_out;
 154
 155         int oc0 = outcode(*x0, *y0, xmin, ymin, xmax, ymax);
 156         int oc1 = outcode(*x1, *y1, xmin, ymin, xmax, ymax);
 157
 158         long fx0, fy0, fx1, fy1, fxmin, fymin, fxmax, fymax;
 159
 160         if(!(oc0 | oc1)) return 1;      /* both points are inside */
 161
 162         fx0 = *x0 << 8;
 163         fy0 = *y0 << 8;
 164         fx1 = *x1 << 8;
 165         fy1 = *y1 << 8;
 166         fxmin = xmin << 8;
 167         fymin = ymin << 8;
 168         fxmax = xmax << 8;
 169         fymax = ymax << 8;
 170
 171         for(;;) {
 172                 long x, y, t;
 173
 174                 if(oc0 & oc1) return 0;         /* both have points with the same outbit, not visible */
 175                 if(!(oc0 | oc1)) break;         /* both points are inside */
 176
 177                 oc_out = oc0 ? oc0 : oc1;
 178
 179                 if(oc_out & TOP) {
 180                         t = FIXDIV(fymin - fy0, fy1 - fy0);
 181                         x = LERP(fx0, fx1, t);
 182                         y = fymin;
 183                 } else if(oc_out & BOTTOM) {
 184                         t = FIXDIV(fymax - fy0, fy1 - fy0);
 185                         x = LERP(fx0, fx1, t);
 186                         y = fymax;
 187                 } else if(oc_out & LEFT) {
 188                         t = FIXDIV(fxmin - fx0, fx1 - fx0);
 189                         x = fxmin;
 190                         y = LERP(fy0, fy1, t);
 191                 } else {/*if(oc_out & RIGHT) {*/
 192                         t = FIXDIV(fxmax - fx0, fx1 - fx0);
 193                         x = fxmax;
 194                         y = LERP(fy0, fy1, t);
 195                 }
 196
 197                 if(oc_out == oc0) {
 198                         fx0 = x;
 199                         fy0 = y;
 200                         oc0 = outcode(fx0 >> 8, fy0 >> 8, xmin, ymin, xmax, ymax);
 201                 } else {
 202                         fx1 = x;
 203                         fy1 = y;
 204                         oc1 = outcode(fx1 >> 8, fy1 >> 8, xmin, ymin, xmax, ymax);
 205                 }
 206         }
 207
 208         *x0 = fx0 >> 8;
 209         *y0 = fy0 >> 8;
 210         *x1 = fx1 >> 8;
 211         *y1 = fy1 >> 8;
 212         return 1;
 213 }
 214
 215 #ifdef ALT_LCLIP
 216 #define PUTPIXEL(ptr) \
 217         do { \
 218                 if(x0 >= 0 && x0 < fbwidth && y0 >= 0 && y0 < fbheight) { \
 219                         uint16_t *pptr = (uint16_t*)((uint32_t)ptr & 0xfffffffe); \
 220                         if((uint32_t)ptr & 1) { \
 221                                 *pptr = (*pptr & 0xff) | (color << 8); \
 222                         } else { \
 223                                 *pptr = (*pptr & 0xff00) | color; \
 224                         } \
 225                 } \
 226         } while(0)
 227 #else   /* !ALT_LCLIP */
 228 #define PUTPIXEL(ptr) \
 229         do { \
 230                 uint16_t *pptr = (uint16_t*)((uint32_t)ptr & 0xfffffffe); \
 231                 if((uint32_t)ptr & 1) { \
 232                         *pptr = (*pptr & 0xff) | (color << 8); \
 233                 } else { \
 234                         *pptr = (*pptr & 0xff00) | color; \
 235                 } \
 236         } while(0)
 237 #endif
 238
 239 void draw_line(int x0, int y0, int x1, int y1, unsigned short color)
 240 {
 241         int i, dx, dy, x_inc, y_inc, error;
 242 #ifdef ALT_LCLIP
 243         int y0inc;
 244 #endif
 245         unsigned char *fbptr = fb;
 246
 247         fbptr += y0 * fbwidth + x0;
 248
 249         dx = x1 - x0;
 250         dy = y1 - y0;
 251
 252         if(dx >= 0) {
 253                 x_inc = 1;
 254         } else {
 255                 x_inc = -1;
 256                 dx = -dx;
 257         }
 258         if(dy >= 0) {
 259                 y_inc = fbwidth;
 260 #ifdef ALT_LCLIP
 261                 y0inc = 1;
 262 #endif
 263         } else {
 264                 y_inc = -fbwidth;
 265 #ifdef ALT_LCLIP
 266                 y0inc = -1;
 267 #endif
 268                 dy = -dy;
 269         }
 270
 271         if(dx > dy) {
 272                 error = dy * 2 - dx;
 273                 for(i=0; i<=dx; i++) {
 274                         PUTPIXEL(fbptr);
 275                         if(error >= 0) {
 276                                 error -= dx * 2;
 277                                 fbptr += y_inc;
 278 #ifdef ALT_LCLIP
 279                                 y0 += y0inc;
 280 #endif
 281                         }
 282                         error += dy * 2;
 283                         fbptr += x_inc;
 284 #ifdef ALT_LCLIP
 285                         x0 += x_inc;
 286 #endif
 287                 }
 288         } else {
 289                 error = dx * 2 - dy;
 290                 for(i=0; i<=dy; i++) {
 291                         PUTPIXEL(fbptr);
 292                         if(error >= 0) {
 293                                 error -= dy * 2;
 294                                 fbptr += x_inc;
 295 #ifdef ALT_LCLIP
 296                                 x0 += x_inc;
 297 #endif
 298                         }
 299                         error += dx * 2;
 300                         fbptr += y_inc;
 301 #ifdef ALT_LCLIP
 302                         y0 += y0inc;
 303 #endif
 304                 }
 305         }
 306 }
 307