Лабораторная работа3 / LIGHT

#include <bios.h>
#include <conio.h>
#include <dos.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define FPlus  0x4E2B
#define FMinus 0x4A2D
#define Home   0x4700
#define Up     0x4800
#define Left   0x4B00
#define Right  0x4D00
#define End    0x4F00
#define Down   0x5000
#define Esc    0x011B

#ifdef __cplusplus
  float max(float value1, float value2)
  {
     return ( (value1 > value2) ? value1 : value2);
  }
  float abs(float x)
  {
   return x<0? -x: x;
  }
#endif

void blend(void) // ЏҐаҐЇа®Ја ¬¬Ёа®ў ­ЁҐ Ї «Ёвал Ё§ 64-е 梥⮢
{ int x, y;      // ў 64 Ја ¤ жЁЁ паЄ®б⨠梥в 
  for (y=x=0; x<64; x++)
  { y++;
    _AX=0x1010;
    _BH=0;
    _BL=y;
    _CH=0;
    _CL=0;
    _DH=x;
    geninterrupt(0x10);
  }
}

int KeyWait(void) // Ћ¦Ё¤ ­ЁҐ ­ ¦ вЁп ­  Є« ўЁиг
{ int key=0;      // ЏаЁ ­ ¦ вЁЁ ў®§ўа й Ґв Є®¤ Є« ўЁиЁ
  while (!key)
    if (kbhit())
      key=bioskey(0);
  return key;
}

typedef struct P
{ float x, y, z, S;
} Point3D;

typedef struct Q
{ int x, y;
  unsigned char h;
} Point2D;

typedef struct S
{ int np;
  int p[4];
} Side;

Point3D T[5] = {-20, -20, -20, 0, /*Є®®а¤Ё­ вл в®зЄЁ*/
		-20, -20,  20, 0,
		 20, -20,  20, 0,
		 20, -20, -20, 0,
		  0,  20,   0, 0 };
Point2D U[50], Top[12];
Side sp[5] = {3, 0, 1, 4, 0,     /*®ЇЁб ­ЁҐ Ја ­Ґ©*/
	      3, 1, 2, 4, 0,
	      3, 2, 3, 4, 0,
	      3, 0, 3, 4, 0,
	      4, 0, 1, 2, 3};
float A, B, xu, yu, zu, TR[40][6], TAR[40][5];
float xp = 8, yp = 7, zp = -47; //Є®®а¤Ё­ вл ­ Ў«о¤ вҐ«п
float xl = 8, yl = 8, zl = 23;  //Є®®а¤Ё­ вл в®зЄЁ Ї ¤Ґ­Ёп ў§Ј«п¤ 
float f = 70;                   //д®Є «м­®Ґ а ббв®п­ЁҐ
int n = 5, Link[5][5], gr = 5, mgr[5] = {1, 1, 1, 0, 1};
unsigned char far Z[320][200];

void SortTR(int n)
{ int i, j, k, m, q;
  float a, b;
  for (i=0; i<n-1; i++)
    for(j=i; j<n; j++)
      if(TR[i][0]>TR[j][0])
	for (k=0; k<5; k++)
	{ a=TR[i][k];
	  TR[i][k]=TR[j][k];
	  TR[j][k]=a;
	}
  b=TR[0][0];
  for (a=i=0; i<n; i++)
  { if (b!=TR[i][0]) a++;
    TR[i][5]=a;
    b=TR[i][0];
  }
  for (m=q=b=0; b<k+1; b++)
  { m=q;
    for (i=m; i<n; i++)
      if (TR[i][5]!=b)
      { q=i;
	break;
		}
    for (i=m; i<q-1; i++)
      for (j=i; j<q; j++)
	if (TR[i][2]>TR[j][2])
	  for (k=0; k<5; k++)
	  { a=TR[i][k];
	    TR[i][k]=TR[j][k];
	    TR[j][k]=a;
	  }
  }
}

void SortTAR(int n)
{ int i, j, k;
  float a;
  for (i=0; i<n-1; i++)
    for (j=i; j<n; j++)
      if (TAR[i][2]>TAR[j][2])
	for (k=0; k<5; k++)
	{ a=TAR[i][k];
	  TAR[i][k]=TAR[j][k];
	  TAR[j][k]=a;
	}
}

int AddGroupTAR(int i, int na, int n)
{ int k, j, a=0;
  for (j=i; j<n; j++)
    if (TR[j][5]==TR[i][5]) a++;
  for (j=0; j<a; j++, na++)
    for (k=0; k<5; k++)
      TAR[na][k]=TR[i+j][k];
  return na;
}

int isTop(Point2D *t, int n, int x, int y)
{ int i;
  for (i=0; i<n; i++)
    if (t[i].x==x && t[i].y==y)
		if ((y<t[i? i-1: n-1].y && y<t[i<n-1? i+1: 0].y) ||
	  (y>=t[i? i-1: n-1].y && y>=t[i<n-1? i+1: 0].y))
      return 1;
  return 0;
}

// ‡ ЇЁб вм Ј«гЎЁ­г ЇЁЄбҐ«  ў ЎгдҐа
void PutPixel(int x, int y, unsigned char h)
{ if (x>=0 && x<320 && y>=0 && y<200)
    if (Z[x][y] <= h)
      Z[x][y]=h;
}

#define Hmax   255
#define Smin   5
#define Smax   200

// ‚®§ўа в паЄ®бвЁ ў § ўЁбЁ¬®бвЁ ®в Ј«гЎЁ­л
unsigned int Bright(int h)
{ int v;
  //v=20+43*h/Hmax;
  v = h%Hmax;
  v=(v<1)? 0: v;
  v=v>63? 63: v;
  return v;
}

// ‚뢥б⨠ᮤҐа¦Ё¬®Ґ ЎгдҐа 
void ShowBuffer(void)
{
  int x, y;
  for (y=0; y<200; y++)
    for (x=0; x<320; x++)
      pokeb(0xA000, 320*y+x, Z[x][y]? Bright(Z[x][y]): 0);
}

void Line(Point2D a, Point2D b)
{ float h, dh, dx, dy, x, y, i, w;
  x=a.x; y=a.y; h=a.h;
  w=max(abs(b.x-a.x), abs(b.y-a.y));
  dh=w? (b.h-a.h)/w: a.h;
  if (!w)
    PutPixel(x, y, h);
  else
  { dx=abs(b.x-a.x)/w;
    dy=abs(b.y-a.y)/w;
    if (b.x<a.x) dx=-dx;
    if (b.y<a.y) dy=-dy;
    for (i=0; i<w; i++)
    { PutPixel(x, y, h);
      x+=dx; y+=dy; h+=dh;
    }
  }
}

float H(float y1, float y2, float y)
{ int i, j, a, b;
  for (i=0; i<n; i++)
    for (j=0; j<n; j++)
      if (U[i].y==y1 && U[j].y==y2 && Link[i][j])
      { a=i; b=j; j=n; i=n;
      }
  return U[a].h+(U[b].h-U[a].h)*(y-y1)/(y2-y1);
}

// ‡ «ЁўЄ  § ¬Є­гв®© ®Ў« бвЁ ¬Ґв®¤®¬ Ї®бва®з­®Ј® бЄ ­Ёа®ў ­Ёп
void Fill(Point2D *t, int q)
{ int i, j, na, p, a, b;
  float Y, Ymax, k, h1, h2, h, dh;
  for (na=i=0; i<q; i++) // €­ЁжЁ «Ё§ жЁп TR
  { j=i>q-2? 0: i+1;
    TR[i][0]=t[i].y<t[j].y? t[i].y: t[j].y;
    TR[i][1]=t[i].y>t[j].y? t[i].y: t[j].y;
    TR[i][2]=t[i].y==TR[i][0]? t[i].x: t[j].x;
    TR[i][3]=t[i].y!=TR[i][0]? t[i].x: t[j].x;
    TR[i][4]=(TR[i][3]-TR[i][2])/((TR[i][1]-TR[i][0])? TR[i][1]-TR[i][0]: 1);
  }
  SortTR(q);
  Y=TR[0][0];
  for (Ymax=i=0; i<q; i++)
    Ymax=TR[i][1]>Ymax? TR[i][1]: Ymax;
  do
  { for (i=0; i<q; i++)
      if (Y==TR[i][0])
      { na=AddGroupTAR(i, na, q);
	break;
      }
    SortTAR(na);
    if (TAR[0][0]==TAR[0][1] && TAR[1][0]==TAR[1][1])
      break;
    if (TAR[0][0]==TAR[1][1] ||
		 (TAR[1][0]==TAR[0][1] && TAR[0][0]!=TAR[0][1]))
       { h1=H(TAR[0][0], TAR[0][1], Y);
	 h2=H(TAR[2][0], TAR[2][1], Y);
       }
    else
    { if (TAR[0][0]==TAR[0][1])
	h1=H(TAR[1][0], TAR[1][1], Y);
      else
	h1=H(TAR[0][0], TAR[0][1], Y);
      if (TAR[1][0]==TAR[1][1])
	h2=H(TAR[2][0], TAR[2][1], Y);
      else
	h2=H(TAR[1][0], TAR[1][1], Y);
	 }
    for (i=0; i<na-1; i++)
      if ((Y==TAR[i][1] && Y==TAR[i+1][0]) || (Y==TAR[i][0] && Y==TAR[i+1][1]))
      { TAR[i][2]=(int)(TAR[i][2]+.5);
	TAR[i+1][2]=(int)(TAR[i+1][2]+.5);
      }
    for (p=i=0; i<na-1; i++)
    { a=TAR[i][2]; b=TAR[i+1][2];
      h=h1;
      if (a!=b)
	dh=(h2-h1)/(b-a);
      if (a!=b && !isTop(t, q, a+.5, Y))
	p=!p;
	if (p)
	  for (k=a; k<b; k+=.9, h+=dh)
	    PutPixel(k+.5, Y, h);
    }
    for (i=0; i<na; i++)
      if (Y==TAR[i][1])
      { for (j=0; j<5; j++)
	  TAR[i][j]=TAR[na-1][j];
	na--; i=-1;
      }
    for (i=0; i<na; i++)
      TAR[i][2]+=TAR[i][4];
    Y++;
  }
  while (Y<Ymax);
}

void ClearImage(void) // ‘вЁа ­ЁҐ Ё§®Ўа ¦Ґ­Ёп ­  нЄа ­Ґ
{ int x, y;
  for (y=0; y<200; y++)
    for (x=0; x<320; x++)
      Z[x][y]=0;
}

void OutputImage(void) // ‚лў®¤ Ё§®Ўа ¦Ґ­Ёп ­  нЄа ­
{
  int i, j;
  float a, b, c, d, l, a1, a2, a3, b1, b2, b3, c2, c3, lxy;
  xu=xp-xl;
  yu=yp-yl;
  zu=zp-zl;
  lxy=sqrt(xu*xu+yu*yu);
  l=sqrt(xu*xu+yu*yu+zu*zu);
  a1=-yu/lxy;
  a2=-xu*zu/(l*lxy);
  a3=xu/l;
  b1=xu/lxy;
  b2=-yu*zu/(l*lxy);
  b3=yu/l;
  c2=lxy/l;
  c3=zu/l;
  for (i=0; i<n; i++)
  {
    a=T[i].x-xp;
    b=T[i].y-yp;
    c=T[i].z-zp;
    d=a*a3+b*b3+c*c3;
    T[i].S=-d;
    U[i].x=-f*(a*a1+b*b1)/d+160;
    U[i].y=-f*(a*a2+b*b2+c*c2)/d+100;
    U[i].h=(int)A/T[i].S-B;
  }
  for (i=0; i<n; i++)
    for (j=i+1; j<n; j++)
      if (Link[i][j])
	if (T[i].S >= 0 && T[j].S >= 0)
	  Line(U[i], U[j]);
  for (i=0; i<gr; i++)
    if (mgr[i])
    { for (j=0; j<sp[i].np; j++)
	Top[j]=U[sp[i].p[j]];
      Fill(Top, sp[i].np);
    }
  ShowBuffer();
}

void Analysis(int k)
{
  int i;
  float j;
  ClearImage();
  switch (k)
  {
	 case FPlus:   f+=3; break;          // “ўҐ«Ёз. д®Єгб
	 case FMinus: { f=f>2? f-3: f; } break; // “¬Ґ­ми. д®Єгб
	 case Home:   { zp=zp+3; zl=zl+3;} break; // ЏаЁЎ«Ё§Ёвмбп
	 case End:    { zp=zp-3; zl=zl-3;} break; // “¤ «Ёвмбп
	 case Up:     { yp+=3; yl+=3;} break;  // ‚ўҐае
	 case Down:   { yp-=3; yl-=3;} break;  // ‚­Ё§
    case Left:   { xp-=3; xl-=3;} break;  // ‚«Ґў®
    case Right:  { xp+=3; xl+=3;} break;  // ‚Їа ў®
  }
  OutputImage();
}

void main(void)
{
  int i, k;
//  for (k=0; k<12;  mgr[k]=1, k++);
  A=(float)Hmax*Smin*Smax/(Smax-Smin);
  B=(float)Hmax*Smin/(Smax-Smin);
  for (i=0; i<5; i++)
    for (k=0; k<5; k++)
      Link[i][k]=0;
  for (i=0; i<gr; i++)
  { Link[sp[i].p[0]][sp[i].p[sp[i].np-1]]=1;
    Link[sp[i].p[sp[i].np-1]][sp[i].p[0]]=1;
    for (k=0; k<sp[i].np-1; k++)
    { Link[sp[i].p[k]][sp[i].p[k+1]]=1;
      Link[sp[i].p[k+1]][sp[i].p[k]]=1;
    }
  }
  _AX=0x13;
  geninterrupt(0x10);
  blend();
  OutputImage();
  do
  {
    k=KeyWait();
    Analysis(k);
  }
  while (k!=Esc);
  _AX=3;
  geninterrupt(0x10);
}