libctgraphics/bresenham.cpp

   1 /* ; FILE IDENTIFICATION
   2 ;
   3 ;               Name:  CRT_LINE.ASM
   4 ;            Purpose:  Draw lines on screen using Bresenham's integer algorithm
   5 ;         Programmer:  Kevin Rosenberg
   6 ;       Date Started:  1 Jun 84
   7 ;  Last Modification: 15 Jul 85, Version 1.0
   8 ;
   9 ; CORRESPONDENCE
  10 ;       Kevin Rosenberg
  11 ;       2515 E. 16th St.
  12 ;       Newport Beach, CA 92663
  13 ;       (714) 642-0119 (voice)
  14 ;       (714) 842-6348 (E-Mail on Consultant's Exchange RBBS)
  15 ;       Compuserve 73775,1232
  16 ;
  17 ; LANGAUGE
  18 ;       IBM macro v1.000000000
  19 ;
  20 ; LANGAUGE INTERFACE
  21 ;       Public routines callable from Lattice C v2.0+
  22 ;           Works with S & L memory models.  Can easily add support for the
  23 ;           other models by changing the STK structure below.
  24 ;
  25 ; NEEDED FILES
  26 ;       egadrive.inc    Definitions, macros, & procedures for driving EGA
  27 ;       hidden.inc      Defines OPTIONAL public procedure, crt_hdn_line().
  28 ;       dos.mac         Lattice's file containing memory model macros
  29 ;                       See inclusion statement for more documentation
  30 ;
  31 ; GRAPHIC MODES SUPPORTED
  32 ;       - Standard CGA modes -- BIOS codes 4, 5, & 6 -- are support through
  33 ;         the ROM BIOS pixel setting routine.  Things could be speeded up
  34 ;         by a factor of 7-15 by writing to the video buffer directly.
  35 ;       - You may remove support for the CGA completely by changing the
  36 ;         EQU of STD_GRF to 0, a slight speed increase in EGA operations
  37 ;         is the gain.
  38 ;       - All EGA graphic modes are supported with optimized direct pixel
  39 ;         accessing.  Note: mode 13 (320x200) is bugged, see LOG date 6-20-85
  40 ;
  41 ; LANGUAGE INTERFACE
  42 ;       Lattice C v2.0+
  43 ;
  44 ; HISTORY LOG
  45 ;    7-15-85
  46 ;       Released in PD as version 1.0
  47 ;    6-27-85
  48 ;       Put EGA routines in INCLUDE file EGADRIVE.INC
  49 ;       Put Hidden line routines in OPTIONAL INCLUDE file HIDDEN.INC
  50 ;    6-20-85
  51 ;       Tested with video modes 13 (320x200) & 14 (640x200).  Mode 14 worked
  52 ;       ok, mode 13 was missing every other vertical line:  I'm probably
  53 ;       not setting one of the myriad of registers correctly.  Since I'll
  54 ;       never use mode 13, I won't investigate it further.
  55 ;    6-05-85
  56 ;       Added & updated documentation
  57 ;    2-28-85
  58 ;       Added hidden line routines
  59 ;          PUBLIC crt_hdn_line plus internal routines
  60 ;          (see function summary for more info)
  61 ;    1-20-85
  62 ;       Added global variable STD_GRF
  63 ;          Will support standard graphic modes if it is set to non-zero value;
  64 ;          however, the slow ROM BIOS is used as well as a slight overhead
  65 ;          for the EG code.  IT IS MUCH FASTER TO USE THE EGA ENHANCED
  66 ;          (350 line) GRAPHIC MODES.
  67 ;    1-09-85
  68 ;       Convert to support IBM's Enhanced graphics adapter.
  69 ;       Remove all optimized code for color graphics adapter (CGA)
  70 ;    7-16-84
  71 ;       Changed calls to ROM that set pixels to speedy routines which use
  72 ;       incremental address calculation and direct writing the to graphics
  73 ;       buffer.
  74 ;    1-12-84
  75 ;       File creation:
  76 ;            Converted C function, bresline.c, to assembly langauge.
  77 ;            Retained C source of Bresenham's integer rastering algorithm
  78 ;            as comments.
  79 ;
  80 ; FUNCTION SUMMARY
  81 ;
  82 ;       crt_line_page (page)
  83 ;               Set graphics page to plot lines on [default = 0]
  84 ;
  85 ;       crt_line_style (style)
  86 ;               Set line style [Default = solid line]
  87 ;
  88 ;       crt_line (x1, y1, x2, y1, color)
  89 ;               Plots a line on the screen using Bresenham's integer algorithm
  90 ;
  91 ;       crt_hdn_line (x1, y1, x2, y1, color, col_min, col_max)
  92 ;               OPTIONAL routine to plots lines using hidden areas
  93 ;               INCLUDE file HIDDEN.INC if you wish to use this routine
  94 ;
  95 ;       crt_init_hdn (col_min, col_max)
  96 ;               Initializes vectors for use with crt_hdn_line()
  97 ;
  98 ;
  99 ;       int x1, y1 - starting point
 100 ;       int x2, y2 - end point
 101 ;       int color  - color to draw line, as defined by IBM bios setting
 102 ;       int linestyle - 16 bit wide dot setting pattern
 103 ;       int col_min[640]  Minimum values for each X column (initialize to 349)
 104 ;       int col_max[640]  Maximum values for each X column (initialize to 0)
 105 ;                         (Do not display any points between the min & max,
 106 ;                          and update these values for each new min & max)
 107 ;                         If a vector == NULL, then do not clip against that
 108 ;                         boundary.
 109 ;
 110 ; REFERENCES FOR BRESENHAM'S ALGORITHM
 111 ;       Newman & Sproll, "Principals of Interactive Computer Graphics",
 112 ;          page 25.
 113 ;       Foley & van Dam, "Fundementals of Interactive Computer Graphics",
 114 ;          page 433
 115 */
 116
 117 ;------ Bresenham variables
 118
 119         deltx           dw      ?
 120         delty           dw      ?
 121         absdx           dw      ?
 122         absdy           dw      ?
 123         min_inc         dw      ?       ; (-1, 1) indicates direction of minor axis
 124         dinc1           dw      ?       ; d increment if (d >= 0)
 125         dinc2           dw      ?       ; d increment if (d < 0)
 126
 127
 128
 129
 130 ;------------------------------------------------------------------------------
 131 ; PROCEDURE
 132 ;       crt_line [PUBLIC]       Plot a line on the screen using Bresenham's alg
 133 ;
 134 ; SYNOPSIS
 135 ;       crt_line (x1, y1, x2, y2, color)
 136
 137 void bresenham (int x1, int y1, int x2, int y2)
 138 {
 139         delta_x = x2 - x1;
 140         dx_abs = (delta_x >= 0 ? delta_x : -delta_x);
 141
 142         delta_y = y2 - y1;
 143         dy_abs = (delta_y >= 0 ? delta_y : -delta_y);
 144
 145 if (dx_abs > dy_abs)
 146     bresx();
 147 else
 148    bresy();
 149 }
 150
 151 lastx= x2;
 152 lasty = y2;
 153
 154
 155 ;------------------------------------------------------------------------------
 156 ; MACRO NAME
 157 ;       BRES
 158 ;
 159 ; FUNCTION
 160 ;       Do inner most loop to draw pictures
 161 ;
 162 ; SYNOPSIS
 163 ;       BRES P1,P2
 164 ;       P1      Major axis & direction
 165 ;       P2      Minor axis
 166 ;
 167 ; EXAMPLES
 168 ;       BRES INC_COL,ROW
 169 ;
 170 ; INPUT
 171 ;       (DI)            Address of local routine to call when setting pixel
 172 ;       (BX)            Decision variable
 173 ;       (CX)            Number of points to plot on major axis (loop counter)
 174 ;       [bp].min_inc    Direction of minor axis increments
 175 ;       [bp].dinc1      Bresenham decision increments (see references)
 176 ;       [bp].dinc2
 177 ;       MACROS          ADDR_INC_ROW, _DEC_ROW, _INC_COL, _DEC_COL
 178 ;
 179 ; REGISTERS USED BY PIXEL SETTING ROUTINES
 180 ;       (SI)            Offset in EGA buffer
 181 ;       (AH)            Bitmask
 182 ;
 183 ; REGISTERS AVAILABLE FOR USE
 184 ;       (AL)
 185 ;       (DX)
 186 ;
 187 ; CALLS
 188 ;       LS_PSET, this routine uses the addr in (DI) to set a point if
 189 ;                the linestyle allows.
 190 ;------------------------------------------------------------------------------
 191
 192 BRES    MACRO   P1,P2
 193         LOCAL   b0,b1
 194         cmp     [bp].min_inc,0  ;if (min_inc >= 0)
 195         jl      b0
 196         _BRES   P1,INC_&P2      ;       inc_minor_axis
 197         jmp     b1              ;else
 198 b0:     _BRES   P1,DEC_&P2      ;       dec_minor_axis
 199 b1:
 200         ENDM
 201
 202
 203 _BRES   MACRO   P1,P2
 204         LOCAL   bres0,bres1,bres2
 205 bres0:                          ; do {
 206         LS_PSET                 ;       ls_pset() /* set pix using linestyle */
 207
 208         ADDR_&P1                        ;       P1 (change major axis)
 209
 210         cmp     bx,0            ;
 211         jge     bres1           ;       if (d < 0)
 212         add     bx,[bp].dinc2   ;           d += dinc2;
 213         jmp     bres2           ;       else {
 214 bres1:                          ;
 215         add     bx,[bp].dinc1   ;           d += dinc1
 216         ADDR_&P2                        ;           P2 (change minor axis)
 217                                 ;       }
 218 bres2:
 219         loop    bres0           ; } while (--count > 0)
 220         ENDM
 221
 222 bresx()
 223 {
 224     /*    draws a line then abs(dx) >= abs(dy) */
 225
 226     int npix = dx_abs + 1;
 227
 228     /* determine direction of minor axis */
 229
 230     int  min_inc = 1;
 231     if (delta_y < 0)
 232         min_inc = -1;
 233
 234     /* Put decision variable in d */
 235
 236     int d = dy_abs * 2 - dx_abs;
 237     int dinc1 = (dy_abs - dx_abs) * 2;
 238     int dinc2 = 2 * dy_abs;
 239
 240     if (x1 <= x2)
 241         bres(INC_COL, ROW);
 242     else
 243         breas (DEC_COL, ROW)l
 244
 245             }
 246
 247
 248 void bresy()
 249 {
 250     /*;    bresy [LOCAL]        For plotting lines with abs(dy) > abs(sx)
 251
 252  NOTES
 253     Logic identical to bresx's, substitution x for y and
 254     vice versa.  I separate the into two routines rather
 255     than having the main loop spending time determining
 256     which are the major & minor axis.
 257     */
 258
 259
 260     int count = dy_abs + 1;
 261
 262     /* check direction of minor axis */
 263
 264     min_inc = 1;
 265     if (delta_x < 0)
 266         min_inc = -1;
 267
 268
 269     int d = dx_abs * 2 - dy_abs;
 270     dinc1 = (dx_abs - dy_abs) * 2;
 271     dinc2 = 2 * dx_abs;
 272
 273     if (y1 <= y2)
 274         bres(INC_ROW,COL);
 275     else
 276         bres(DEL_ROW,COL);
 277 }
 278