Coding - Texture Mapping - реализация от SaiR00S/EI.

<b>Coding</b> - Texture Mapping - реализация от SaiR00S/EI.

TEXTURE MAPPING- ESPECIALLY 4 SCENERGY


(C) 1999 SaiR00S/EI

   Суть   линейного  текстурного  мэппинга
заключается    в   линейной   интерполяции
координат  полигона  и  соответствующим им
текстурных координат.
   В    качестве   полигона   чаще   всего
выбирается   треугольник,  хотя  описанный
ниже    алгоритм   подходит   для   любого
полигона.
   Итак,  полигоном  является треугольник,
все  вершины которого имеют пары координат
(X,Y)   и   связанные  с  ними  текстурные
координаты  (U,V).  По  полигону  мы будем
двигаться  сверху-вниз  и  слева-направо ,
т.е  при  движении  сверху-вниз  мы  будем
увеличивать  на  каждом  вертикальном шаге
координату      Y     треугольника     при
одновременной     линейной    интерполяции
координаты  X  и  текстурных  координат (в
итоге    получится    контур    полигона и
соответствующий  ему контур треугольника в
текстуре),  а  при движении слева-направо,
увеличивая   координату   X-координату  от
левой   границы   контура   до  правой  на
единицу, проводим линейную интерполяцию по
текстуре   и  ставим  в  координату  Xi,Yj
значение  цвета из текстуры по координатам
Up,Vq.
   Первое  ,  что необходимо сделать - это
отсортировать    координаты   треугольника
вmeсте    с   текстурными   координатами в
порядке возрастания координаты Y, т.е.

   If vert1.y > vert2.y then
          swap (vert1,vert2);
   If vert2.y > vert3.y then
          swap (vert2,vert3);
   If vert3.y > vert1.y then
          swap (vert3,vert1);

   Или (лексика STORM'a):

        LD HL,(VERT1); Берем X,Y координа-
        LD DE,(VERT2); ты треугольника
        LD BC,(VERT3);
        EXX
        LD HL,(VERT1+2); Берем текстурные
        LD DE,(VERT2+2); координаты U,V
        LD BC,(VERT3+2);
        EXX
        LD A,D
        CP H
        JR NC,NOSWAP1
        EX DE,HL
        EXX
        EX DE,HL
        EXX
NOSWAP1 LD A,B
        CP H
        JR NC,NOSWAP2
        LD A,L,L,C,C,A
        LD A,H,H,B,B,A
        EXX
        LD A,L,L,C,C,A
        LD A,H,H,B,B,A
        EXX
NOSWAP2 LD A,B
        CP D
        JR NC,NOSWAP3
        LD A,E,E,C,C,A
        LD A,D,D,B,B,A
        EXX
        LD A,E,E,C,C,A
        LD A,D,D,B,B,A
        EXX
NOSWAP3 LD (VERT1),HL
        LD (VERT2),DE
        LD (VERT3),BC
        EXX
        LD (VERT1+2),HL
        LD (VERT2+2),DE
        LD (VERT3+2),BC
        EXX


   В    результате   получается   картина,
изображенная  на  рисунке. В данном случае
точка     перегиба     находится    слева,
соответственно,     в    левой    половине
треугольника  имеем  2 грани, а в правой -
одну.

                vert1
─,▒░,─
│              ,█▓▓░,                    │
│             ,▓▒,                   │
│            ,▒▓▒,                  │
│           ,▒▒▒▓██▒░,                │
H1         ,░▒▒▒▓▒▒▓▓██▓░,               │
│         ,░▒░▒▒▓▓█▓▒▒,              │
│        ,░▒░░ ░▒▒▓,             │
│       ,░▓▓▒ ░▒▒▓▒▒░,           H
│      ,░▓▒▒░▒▒▓▒▒░,          │
──vert2░▒▒▒▓▓▓▒▓▒░,         │
│      │'u░░▓▓▓▒░│░,        │
│      │    'u░░▒░▒░▒▒│▓▓░,      │
│      │        'u░░░▒░░▒▒│▓█▓▒,     │
H2     │             'u░▒▒│▒▓▓██,    │
│      │                 'u░░░│▒▒▓▓▓█,   │
│      │                      │u░░▒░, │
│      │<─W─>│   'u░░▒░ │
&─'u░─
                                     vert3
Ha рисунке:
     H  - максимальная высота треугольника
     H1 - высота ребра (vert1,vert2);
     H2 - высота ребра (vert2,vert3);
     W  - наибольшая  ширина  треугольника
          треугольника по X.  Определяется
          она следующим образом:

   t=(vert2.y-vert1.y)/(vert3.y-vert1.y)
   w=(vert1.x+t*(vert3.x-vert1.x))-vert2.x

   Если   H   и/или   W   равны  нулю,  то
треугольник рисовать не нужно.
   Далее   определяется  с  какой  стороны
находится  точка  перегиба в треугольнике.
Делается  это  проверкой знака величины W.
Если  эта  величина положительна, то точка
перегиба - слева, отрицательна - справа.

   If w>0 then "point" on left
          else "point" on right

   Затем  проводим  линейную  интерполяцию
координаты  X  треугольника  и  текстурных
координат    U,V.    Интерполяцию    можно
проводить  по нижеприведенным формулам или
по   Брезенхему  -  кому  как  нравится,но
второй  вариант  быстрее  (хотя, при малом
количестве  полигонов,  что  мы  имеем  на
Спектруме, это практически не заметно).

   Итак,  если точка перегиба слева (W>0),
то нужно отрисовать две грани слева и одну
справа:

Строим левую сторону треугольника:

   h1=vert2.y-vert1.y
   DeltaLeftX1=(vert2.x-vert1.x)/h1
   DeltaLeftU1=(vert2.u-vert1.u)/h1
   DeltaLeftV1=(vert2.v-vert1.v)/h1
   h2=vert3.y-vert2.y
   DeltaLeftX2=(vert3.x-vert2.x)/h2
   DeltaLeftU2=(vert3.u-vert2.u)/h2
   DeltaLeftV2=(vert3.v-vert2.v)/h2
   X:=vert1.x;
   For i=0 to h1 do
    Begin
      TableLeftX[i]:=X;
      TableU[i]:=U;
      TableV[i]:=V;
      X:=X+DeltaLeftX;
      U:=U+DeltaLeftU;
      V:=V+DeltaLeftV;
     End;
    For i=h1 to h2 do
     Begin
      TableLeftX[i]:=X;
      TableU[i]:=U;
      TableV[i]:=V;
      X:=X+DeltaLeftX2;
      U:=U+DeltaLeftU2;
      V:=V+DeltaLeftV2;
     End;

Строим правую сторону треугольника:

    h=vert3.y-vert1.y;
    DeltaRightX=(vert3.x-vert1.x)/h;
    For i=0 to h do
     Begin
      TableRightX[i]:=X;
      X:=X+DeltaRightX;
     End;

   Здесь:
     TableLeftX[] - таблица, содержащая  X
                    координаты левой поло-
                    вины треугольника;
     TableRightX[]- то же для правой поло-
                    вины;
     ТableU[]     - таблица, содержащая  U
                    координаты левой поло-
                    вины треугльника;
     TableV[]     - то же для V-координаты
     DeltaLeftX   - константа интерполяции
                    (на ZX должна считать-
                    ся с fixed point 8.8);
     DeltaRightX  - то же.

   Если же точка перегиба находится справа
(W<0),  то  все  аналогично,  только слева
отрисовываем  одно  ребро треугольника , а
справа - два.

   Далее  определяем  шаги  по  текстуре ,
которые  являются  постоянными  для  всего
полигона  (на  ZX будем считать их с fixed
point 8.8, причем со знаком!):

   DeltaU=(t*(u3-u1)+(u1-u2))/w
   DeltaV=(t*(v3-v1)+(v1-v2))/w


  Далее непосредственно рисуем полигон:

 i:=0;
 For Y:=vert1.y to (vert1.y+H) do
 Begin
  U:=TableU[i];
  V:=TableV[i];
  For X:=TableLeftX[i] to TableRigtX[i] do
  Begin
    {ставим точку в координату (X,Y) цвета
     из текстуры по координате (U,V)}
   PutPixel(X,Y,Texture[U,V])
   X:=X+1;
   U:=U+DeltaU;
   V:=V+DeltaV
  End;
  i:=i+1
 End;


   Внутренний    цикл    будет   выглядеть
следующим    образом   (кстати,   возможно
быстрее...):

        LD A,H;    V-координата в текстуре
        ADD HL,DE; вычисляем следующую ко-
                 ; ординату V
        EXX
        LD B,A
        LD C,H   ; U-координата в текстуре
        ADD HL,DE; вычисляем следующую ко-
                 ; ординату U
        LD A,(BC); берем тексель
        EXX
        LD (BC),A; помещаем тексель  в бу-
                 ; фер
        INC C    ; увеличиваем X-координа-
                 ; ту


   Следует   напомнить,  что  все  (почти)
вычисления  проводятся  с fixed point 8.8,
например:
       HL=H.L, т.е H содержит целую  часть
числа, а L - дробную.

    Ну вот, вроде и все, удачи в кодинге.

Другие статьи номера: