Spectrofon #19 31 марта 1996

Программирование

Система - "Быстрая графика" для начинающих программистов.

(C) Bob Skath

      Б Ы C Т Р А Я    Г Р А Ф И К А
  ══════════════════════════════════════

   У любого программиста бывают такие  си-
туации, когда он уже вроде бы и знает  ас-
семблер, и все равно не может написать ни-
чего путного и только с  завистью  смотрит
на шесть ПЛАВНО бегущих по бордюру и  тро-
туару скроллеров у какого  нибудь  новояв-
ленного MAX IWAMOTO и сравнивает со  своей
убогой бегушкой размером 3*3 пиксела,  ко-
торая судорожно передергивается  при  каж-
дом в муках появляющимся новым символом. А
все дело в том, что программирование тако-
го рода эффектов (как и почти всех динами-
ческих игрушек) построено на принципе  так
называемой "быстрой" графики.


   Вот как, например,  выглядит  программа
программиста (боже ты мой, что я пишу), ко-
торый  только-только  освоил  работу    со
спрайтами, и голова которого занята струк-
турным программированием :

        DI                 ; Пока все понятно
        LD      HL,#4000   ; Это тоже ясно
        LD      DE,SPRITE  ; DE - адрес спрайта в памяти
        LD      BC,#0504   ; В - размер Х, С - размер Y
LOOP1   PUSH    BC         ; сохраняем BC
        PUSH    HL         ; сохраняем текущий адрес в экране
LOOP2   LD      A,(DE)     ; берем байт спрайта
        LD      (HL),A     ; помещаем его на экран
        INC     HL         ; увеличиваем адрес на экране
        INC     DE         ; увеличиваем адрес на спрайт
        DJNZ    LOOP2      ; пока Х<>0
        POP     HL         ; восстанавливаем адрес в экране
        POP     BC         ; восстанавливаем счетчик размера
        CALL    NXTLIN     ; определяем следующую линию в экране
        DEC     C          ; размер Y закончен ?
        JR      NZ,LOOP1   ; если нет то повторить цикл.
        ....

NXTLIN  INC     H          ; подпрограмма определения последу-
        LD      A,H        ; ющей линии в видеопамяти. На входе
        AND     7          ; в HL - адрес в экране. На выходе
        RET     NZ         ; нужный адрес опять в HL.
        LD      A,L
        ADD     A,#20
        LD      L,A
        RET     C
        LD      A,H
        SUB     8
        LD      H,A
        RET

   Ну что ж... Вполне приличная  программа
для вывода на экран статических  картинок,
но вся беда начинается, когда  этот  самый
программист, окрыленный  предыдущим  успе-
хом, пытается  переделать  сию  программку
для вывода ДВИЖУЩИХСЯ спрайтов  да  еще  и
большего размера, оперируя регистровой па-
рой HL на входе, что бы выводить изображе-
ния в различные части экрана. Тут то и на-
чинается самое интересное...

   Изображение  начинает  передергиваться,
мерцать и делать все, что бы заставить го-
ре-программиста кусать локти от ярости.

   Так вот я и решил  немного  помочь  сим
людям, дабы облегчить их  страдания  своим
циклом статей на эту  тему.  Весь  принцип
быстрой графики состоит в том, что изобра-
жение строится не непосредственно на экра-
не компьютера, а  в  так  называемом  вир-
туальном экране, то есть где-то в глубинах
памяти машины. Картинка  сначала  строится
вся - спрайт за спрайтом  накладываются  в
нужной  последовательности  подпрограммой,
похожей на вышеприведенную,  с  тем  отли-
чием,  что  в  виртуальном  буфере  строки
растра идут последовательно одна  за  дру-
гой, и лишь затем как один гигантских раз-
меров спрайт выводится на экран.

   Тут, как  я  вижу,  половина  читателей
этой статьи с криком : "Wooooow, я  поооо-
няяял !!!!" лихо сбрасывают машину и  пос-
пешно загружают TASM и SPRITE EDITOR.
   Ну ничего, через пару минут они убедят-
ся, что все не так просто и  понятно,  как
кажется на первый раз. Все дело в том  что
картинку нужно успеть перестроить  не  бо-
лее чем за один промежуток между  прерыва-
ниями, иначе будет борода,  и  вся  работа
пойдет насмарку. А это не так  то  просто,
что доказывает простой расчет времени  вы-
полнения вышеприведенной программы. Навер-
ное, кое кто из читателей уже повесили но-
сы и подумали о бренности всего сущего, но
ничего - вспомните  просто  ROBOCOP'a  или
там WEC LE MAN. Там ведь  ничего  не  дер-
гается ??? Значит можно ??? Конечно  можно
!!! Только нужно учесть  несколько  момен-
тов :

1. Обычно не требуется перестраивать  весь
экран, хватает перерисовки  какой  то  его
части а остальное - статичная информация (
как количество жизней, название MEGADEMO и
т.д. )


2. Нужно для перестроения  отбросить  вся-
кие глупые мысли о структурном  подходе  и
вложенных циклах ( это вам  не  сортировка
базы данных по 172627373 полям )

3.  Необходимо немного подумать. И все !!!

   В качестве примера я приведу процедуру,
которая строит картинку размером 26 знако-
мест *128 пикселов в верхней части экрана.

        DI                      ; Прерывания обязательно DI !!!
        LD      C,#48           ; Маркер перехода в другую треть
                                  экрана
        LD      HL,SCR+28+1     ; Адрес вывода в экран с учетом
                                  вывода справа-налево
        LD      (ADDR1+1),HL    ; Установка экранного адреса
        LD      IX,PICT+#11     ; Адрес виртуального экрана в
                                  памяти с учетом чтения из се-
                                  редины
        CALL    ROUT1           ; Рисование первой трети экрана
        LD      C,#50           ; Маркер перехода в третью треть
                                  экрана

        LD      HL,SCR1+28+1    ; Адрес вывода в экран во второй
                                  трети
        LD      (ADDR1+1),HL    ; Установка экранного адреса
ROUT1   LD      B,64            ; Количество линий рисуемых за
                                  один проход процедуры
LOOP2   LD      (SPSAVE),SP     ; Сохраняем SP для корректного
                                  выхода
        LD      SP,IX           ; Текущий адрес для чтения
        POP     AF              ; Чи
        POP     DE              ;   та
        POP     HL              ;      ем
        EXX                     ;
        POP     BC              ;             кар
        POP     DE              ;                тин
        POP     HL              ;                   ку
ADDR1   LD      SP,0000         ; Здесь был установлен адрес для
                                  записи картинки в экран
        PUSH    HL              ; Запи
        PUSH    DE              ;     сы
        PUSH    BC              ;       ваем
        EXX                     ;
        PUSH    HL              ;              кар
        PUSH    DE              ;                 тин
        PUSH    AF              ;                    ку
        LD      (ADDR2+1),SP    ; Сохраняем текущий адрес записи
        LD      SP,#FFF2        ; Устанавливаем регистровую
        ADD     IX,SP           ; пару IX на следующие байты
        LD      SP,IX           ; виртуального экрана
        POP     AF              ; Чи
        POP     DE              ;   та
        POP     HL              ;     ем
        EXX                     ;
        EX      AF,AF'          ;
        POP     AF              ;             кар
        POP     BC              ;                тин
        POP     DE              ;                   ку
        POP     HL              ;
ADDR2   LD      SP,0000         ; Здесь был установлен адрес для
                                  записи в экран
        PUSH    HL              ; За
        PUSH    DE              ;   пи
        PUSH    BC              ;     сы
        PUSH    AF              ;       ва
        EXX                     ;         ем
        EX      AF,AF'          ;
        PUSH    HL              ;             кар
        PUSH    DE              ;                тин
        PUSH    AF              ;                   ку
        LD      HL,#011A        ; Вычисляем адрес последующей
        ADD     HL,SP           ; линии в этой же трети экрана
        LD      A,H             ; Проверяем не вышли ли
        CP      C               ; мы в другую треть экрана
        JR      C,LOOP1         ; или в другое знакоместо
        LD      DE,#F820        ; Если да, то производим
        ADD     HL,DE           ; коррекцию
LOOP1   LD      (ADDR1+1),HL    ; Сохраняем текущий адрес для
                                  записи в экран
        LD      SP,46           ; Следующая линия виртуального
        ADD     IX,SP           ; буфера
        LD      SP,IX           ;
        DJNZ    LOOP2           ; Если цикл не исчерпан-повто-
                                  рить
SAVESP  LD      SP,000          ; Восстановить стек
        RET                     ; Возврат

   Ну как ??? На первый взгляд  громоздко,
но работает прекрасно.  Да,  кстати,  ясно
почему такая скорость работы ?? Правильно,
потому что за один раз читается и  пишется
по два байта.


   Следует обpатить внимание  на  то,  что
для  ускоpения  pаботы  здесь  отсутствует
подпpогpамма опpеделения последующей стpо-
ки, а вывод в каждую тpеть пpоисходит  от-
дельно.

   Таким образом можно выводить  на  экран
буфера любого размера (но только  кратного
по Х двум,  интересно  почему  ??)  с  до-
вольно приличной  скоростью  для  анимации
или оживления ваших игрушек.

  Ну ладно... На сегодня хватит... В  сле-
дующий раз я расскажу  о  том  как  быстро
впечатывать спрайты в виртуальный буфер  с
маской и без. И еще... Но об этом  в  сле-
дующий раз.

      Bob Skath. 1996. Latvia. Daugavpils.

                  ─════─