Лисья Нора
09:14
Главная » Ассемблер » Ротационный куб 3D

Оглавление


§ DosBox

Красиво этот кубик работает только в DosBOX, где можно отрегулировать скорость вращения путем уменьшения или увеличения циклов.
cube.png

§ Алгоритм

Фрейм
Куб
Грань

§ Код на FASM

; ------------------------------------------------------------------------------
; Основная программа
; ------------------------------------------------------------------------------
 
org 100h
call scr13
call clear
cycle: mov [box.cl], byte 10
call drawcube ; Рисование
call copyscr ; Вывод на экран
mov [box.cl], byte 0
call drawcube ; Удаление куба
add word [box.rx], 1
add word [box.ry], 2
add word [box.rz], 1
jmp cycle
 
; ------------------------------------------------------------------------------
; Нарисовать куб
; ------------------------------------------------------------------------------
 
drawcube:
 
; Указатель на индексы граней
mov si, a_face
 
; Проекция 4 точек
.next: mov cx, 4
mov di, point
@@: lodsb
call proj
mov [di+0], ax ; px
mov [di+2], bx ; py
add di, 4
loop @b
 
; Проверка фронтальной стороны
mov di, point.a
mov ax, [di+4+2]
sub ax, [di+0+2] ; ABy = p(1).y - p(0).y
mov bx, [di+8+0]
sub bx, [di+0+0] ; ACx = p(2).x - p(0).x
imul bx, ax
mov ax, [di+4+0]
sub ax, [di+0+0] ; ABx = p(1).x - p(0).x
mov cx, [di+8+2]
sub cx, [di+0+2] ; ACy = p(2).y - p(0).y
imul ax, cx
cmp bx, ax ; ABx * ACy - ABy * ACx
jle .skip
 
; Нарисовать грань куба
push si
mov si, point.a
mov di, point.b
.rpt: mov ax, [si+0]
mov bx, [si+2]
mov cx, [di+0]
mov dx, [di+2]
mov bp, [box.cl]
call line
add si, 4
add di, 4
cmp si, point.d + 4 ; Выход за пределы
je .end
cmp si, point.d ; Если D-то следующая точка A
jne .rpt
mov di, point.a
jmp .rpt
.end: pop si
 
; Количество граней, 6
.skip: cmp si, a_face + (4*6)
jne .next
ret
 
; ------------------------------------------------------------------------------
; Рассчитать проекцию PX, PY => AX, BX
; ------------------------------------------------------------------------------
 
proj: push cx
movzx ebx, al
movsx ecx, byte [a_vtx + 3*ebx + 2] ; Z
movsx eax, byte [a_vtx + 3*ebx + 1] ; Y
movsx ebx, byte [a_vtx + 3*ebx + 0] ; X
 
; Умножить на 256 всё
shl ax, 8 ; y
shl bx, 8 ; x
shl cx, 8 ; z
 
; Повернуть куб по тем осям
xchg eax, ecx ; Вокруг оси Y (Z,X)
mov dx, [box.ry]
call rotate
xchg eax, ecx ; Вокруг оси Z (Y,X)
mov dx, [box.rz]
call rotate
xchg ebx, ecx ; Вокруг оси X (Y,Z)
mov dx, [box.rx]
call rotate
xchg ebx, ecx
 
; Добавить итоговое смещение камеры
add ebx, [cam.x]
add eax, [cam.y]
add ecx, [cam.z]
imul eax, 200
imul ebx, 200
 
; {ax,bx} = {160 + 200*x/z, 100 - 200*y/z}
cdq
idiv ecx
xchg eax, ebx
cdq
idiv ecx
add ax, 160
sub bx, 100
neg bx
pop cx
ret
 
; ------------------------------------------------------------------------------
; Вращение AX, BX при помощи FPU на угол DX
; ------------------------------------------------------------------------------
 
rotate: mov [.x], ax
mov [.y], bx
mov [.r], dx
 
; Вычислить sina, cosa
fild word [.r]
fld dword [.f360]
fdivp st1,st0 ; r/360
fsincos
 
; eax = x*cosa - y*sina
fild word [.y]
fild word [.x]
fmul st0,st2 ; x*cosa
fxch st1
fmul st0,st3 ; y*sina
fsubp st1,st0 ; R=x*cosa - y*sina
fistp dword [.t]
mov eax, [.t]
 
; ebx = y*cosa + x*sina
fild word [.x]
fild word [.y]
fmulp st2,st0 ; y*cosa
fmulp st2,st0 ; x*sina
faddp st1,st0 ; R=y*cosa + x*sina
fistp dword [.t]
mov ebx, [.t]
 
ret
 
; Локальные переменные
.f360: dd 100.0 ; 180/pi(57.295) * speed
.x: dw 0
.y: dw 0
.t: dd 0
.r: dw 0
 
; ------------------------------------------------------------------------------
; Фреймбуфер
; ------------------------------------------------------------------------------
; Видеорежим 320x200
scr13: mov ax, 0013h
int 10h
ret
 
; ES=CS+1000h
loadvb: mov ax, cs
add ax, 1000h
mov es, ax
ret
 
; Очистить буфер
clear: call loadvb
xor di, di
xor eax, eax
mov cx, 16000
rep stosd
ret
 
; Копировать из буфера на экран
copyscr:
 
push ds es
xor si, si
xor di, di
call loadvb
push es
mov ax, $A000
mov es, ax
pop ds
mov cx, 16000
rep movsd
pop es ds
ret
 
; ------------------------------------------------------------------------------
; Рисование линии
; x1=ax, y1=bx -> x2=cx, y2=dx; bp-цвет
; ------------------------------------------------------------------------------
 
line: push si di
mov si, 1 ; int (si) signx = x1 < x2 ? 1 : -1;
mov di, 1 ; int (di) signy = y1 < y2 ? 1 : -1;
mov [.x2], cx
mov [.y2], dx
sub cx, ax ; int (cx) deltax = |x2 - x1|
jge @f
neg cx
neg si
@@: sub dx, bx ; int (dx) deltay = |y2 - y1|
jge @f
neg dx
neg di
@@: mov [.sx], si ; signx
mov [.sy], di ; signy
mov [.dx], cx ; deltax = |x2 - x1|
mov [.dy], dx ; deltay = |y2 - y1|
mov si, cx ; error = deltax - deltay
sub si, dx
mov dx, bp
.ps: cmp ax, 320 ; ax=[0..319], bx=[0..119]
jnb @f
cmp bx, 200
jnb @f
imul di, bx, 320 ; PSET (ax, bx)
add di, ax
mov [es: di], dl
@@: cmp ax, [.x2] ; while ((x1 != x2) || (y1 != y2))
jne @f
cmp bx, [.y2]
jne @f
pop di si
ret
@@: mov cx, si ; error2 = 2*error
add cx, cx
cmp cx, [.dx] ; if (error2 - deltax < 0):
jg @f
add si, [.dx] ; error += deltax; y1 += signy
add bx, [.sy]
@@: add cx, [.dy] ; if (error2 + deltay > 0):
jle .ps
sub si, [.dy] ; error -= deltay; x1 += signx
add ax, [.sx]
jmp .ps
.sx: dw 0
.sy: dw 0
.dx: dw 0
.dy: dw 0
.x2: dw 0
.y2: dw 0
; ------------------------------------------------------------------------------
 
; 4---5
; /| /|
; 0---1 |
; | 7_|_6
; |/ |/
; 3---2
 
; Цвет и вращение куба
box:
.cl: db 14
.rx: dw 0
.ry: dw 0
.rz: dw 0
 
; Вершины (8)
a_vtx: db -1, 1, 1 ; 0
db 1, 1, 1 ; 1
db 1,-1, 1 ; 2
db -1,-1, 1 ; 3
db -1, 1,-1 ; 4
db 1, 1,-1 ; 5
db 1,-1,-1 ; 6
db -1,-1,-1 ; 7
 
; Грани (6)
a_face: db 0,1,2,3 ; 0
db 1,5,6,2 ; 1
db 5,4,7,6 ; 2
db 4,0,3,7 ; 3
db 6,7,3,2 ; 4
db 4,5,1,0 ; 5
; ------------------------------------------------------------------------------
cam:
.x: dd 0
.y: dd 0
.z: dd 1200
; ------------------------------------------------------------------------------
point:
.a: dw ?, ?
.b: dw ?, ?
.c: dw ?, ?
.d: dw ?, ?