initial commit
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,312 @@
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#include <string.h>
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#include <conio.h>
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#include <c64/vic.h>
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#define Screen ((char *)0x0400)
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#define Color ((char *)0xd800)
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// Lookup table for squares from 0..255
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__striped unsigned sqb[256];
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// Shift byte right and left by 4
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char shlb4[256], shrb4[256];
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#pragma align(sqb, 256);
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// Square an unsigned int into an unsigned long
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inline unsigned long ssquare(unsigned x)
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{
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// Split into low byte and highbyte, so we have x = a + 0x100 * b
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unsigned a = x & 0xff;
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unsigned b = x >> 8;
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// So now we calculate (a + 0x100 * b)²
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// Result will be a² + 0x100 * 2 * a * b + 0x10000 * b²
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// with 2 * a * b == (a + b)² - a² - b²
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// We can cover all cases with the square table except if a + b >= 0x100
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// in this case we have abp := a + b - 0x100
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// (abp + 0x100)² == abp² + 2 * 0x100 * abp + 0x10000
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// Get squares of the bytes and the sum of the bytes
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unsigned a2 = sqb[a], b2 = sqb[b];
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unsigned apb = a + b;
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// First approximation approximation
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// a² + 0x10000 * b²
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unsigned long sum = a2 + ((unsigned long)b2 << 16);
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// Check if a + b >= 0x100
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if (apb & 0xff00)
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{
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apb &= 0xff;
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sum += 0x1000000UL;
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sum += (unsigned long)apb << 17;
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sum += (unsigned long)sqb[apb] << 8;
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}
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else
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{
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apb &= 0xff;
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sum += (unsigned long)sqb[apb] << 8;
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}
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// Now w have a² + 0x1000 * b² + (a + b)²
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sum -= (unsigned long)a2 << 8;
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sum -= (unsigned long)b2 << 8;
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// And finally the complete result
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return sum;
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}
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// Signed square of x
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inline long sq(int x)
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{
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if (x < 0)
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x = -x;
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return ssquare(x);
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}
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// Colors to fill in the different levels
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static const char colors[32] = {
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VCOL_BLUE,
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||||
VCOL_LT_BLUE,
|
||||
VCOL_WHITE,
|
||||
VCOL_LT_GREEN,
|
||||
VCOL_GREEN,
|
||||
VCOL_YELLOW,
|
||||
VCOL_ORANGE,
|
||||
VCOL_RED,
|
||||
VCOL_PURPLE,
|
||||
|
||||
VCOL_BLUE,
|
||||
VCOL_BLUE,
|
||||
VCOL_LT_BLUE,
|
||||
VCOL_LT_BLUE,
|
||||
VCOL_WHITE,
|
||||
VCOL_WHITE,
|
||||
VCOL_LT_GREEN,
|
||||
VCOL_LT_GREEN,
|
||||
VCOL_GREEN,
|
||||
VCOL_GREEN,
|
||||
VCOL_YELLOW,
|
||||
VCOL_YELLOW,
|
||||
VCOL_ORANGE,
|
||||
VCOL_ORANGE,
|
||||
VCOL_RED,
|
||||
VCOL_RED,
|
||||
VCOL_PURPLE,
|
||||
VCOL_PURPLE,
|
||||
|
||||
VCOL_LT_GREY,
|
||||
VCOL_LT_GREY,
|
||||
VCOL_MED_GREY,
|
||||
VCOL_MED_GREY,
|
||||
VCOL_DARK_GREY,
|
||||
};
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||||
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||||
inline int shr12(long l)
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||||
{
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char b3 = (l >> 24) & 0xff;
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||||
char b2 = (l >> 16) & 0xff;
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||||
char b1 = (l >> 8) & 0xff;
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||||
char a0 = shrb4[b1] | shlb4[b2];
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||||
char a1 = shrb4[b2] | shlb4[b3];
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return a0 | (a1 << 8);
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||||
}
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// Return color for a given coordinate in the complex plane using
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// 12.4bit fixed numbers using m'=m²+b
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inline char fcolor(int xz, int yz)
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{
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// Start value for iteration is the offset value itself
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||||
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||||
int x = xz, y = yz;
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||||
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||||
// Iterate up to 32 steps
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||||
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||||
for(int i=0; i<32; i++)
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||||
{
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||||
// Build squares of real and imaginary component
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long xx = sq(x), yy = sq(y), xxyy = sq(x + y);
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||||
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||||
long xxpyy = xx + yy;
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||||
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||||
// Use squares to check for exit condition of sure
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// to progress towards infinity
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||||
if (xxpyy >= 4L * 4096 * 4096) return colors[i];
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||||
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||||
// Next iteration values using complex arithmetic
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// Mx' = Mx² - My² + Bx
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||||
// My' = 2 * Mx * My + By = (Mx + My)² - Mx² - My² + By
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||||
x = shr12(xx - yy + 2048) + xz;
|
||||
y = shr12(xxyy - xxpyy + 2048) + yz;
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||||
}
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||||
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||||
// More than maximum number of iterations, so assume progress
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// towards zero
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return VCOL_BLACK;
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||||
}
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||||
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||||
// Fill a row with color
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||||
void fill_row(char py, int cix, int yz, int cis)
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||||
{
|
||||
int xz = cix;
|
||||
for(int px=0; px<40; px++)
|
||||
{
|
||||
Color[py * 40 + px] = fcolor(xz, yz);
|
||||
xz += cis;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
// Fill a column with color
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||||
void fill_column(char px, int xz, int ciy, int cis)
|
||||
{
|
||||
int yz = ciy;
|
||||
for(int py=0; py<25; py++)
|
||||
{
|
||||
Color[py * 40 + px] = fcolor(xz, yz);
|
||||
yz += cis;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
// Fill the complete image
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||||
void fill_image(int cix, int ciy, int cis)
|
||||
{
|
||||
int yz = ciy;
|
||||
for(int py=0; py<25; py++)
|
||||
{
|
||||
fill_row(py, cix, yz, cis);
|
||||
yz += cis;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Scroll screen to the left
|
||||
void scroll_left(void)
|
||||
{
|
||||
for(char x=0; x<39; x++)
|
||||
{
|
||||
#pragma unroll(full)
|
||||
for(char y=0; y<25; y++)
|
||||
{
|
||||
Color[y * 40 + x] = Color[y * 40 + x + 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Scroll screen to the right
|
||||
void scroll_right(void)
|
||||
{
|
||||
for(signed char x=38; x>=0; x--)
|
||||
{
|
||||
#pragma unroll(full)
|
||||
for(char y=0; y<25; y++)
|
||||
{
|
||||
Color[y * 40 + x + 1] = Color[y * 40 + x];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Scroll screen up
|
||||
void scroll_up(void)
|
||||
{
|
||||
for(char x=0; x<40; x++)
|
||||
{
|
||||
#pragma unroll(full)
|
||||
for(char y=0; y<24; y++)
|
||||
{
|
||||
Color[y * 40 + x] = Color[(y + 1) * 40 + x];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Scroll screen down
|
||||
void scroll_down(void)
|
||||
{
|
||||
for(char x=0; x<40; x++)
|
||||
{
|
||||
#pragma unroll(full)
|
||||
for(char y=0; y<24; y++)
|
||||
{
|
||||
Color[(24 - y) * 40 + x] = Color[(23 - y) * 40 + x];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main(void)
|
||||
{
|
||||
// Initialize square table
|
||||
for(unsigned i=0; i<256; i++)
|
||||
{
|
||||
sqb[i] = i * i;
|
||||
shlb4[i] = i << 4;
|
||||
shrb4[i] = i >> 4;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Clear screen
|
||||
memset(Screen, 160, 1024);
|
||||
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||||
// Start coordinates in float
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||||
float cx = -0.4;
|
||||
float cy = 0.0;
|
||||
float cw = 3.2;
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||||
|
||||
// Convert to top, left and step in 12.4 fixed point
|
||||
int cix = (int)((cx - 0.5 * cw) * 4096);
|
||||
int ciy = (int)((cy - 12.0 * cw / 40.0) * 4096);
|
||||
int cis = (int)(cw / 40.0 * 4096);
|
||||
|
||||
// Initial image
|
||||
fill_image(cix, ciy, cis);
|
||||
|
||||
for(;;)
|
||||
{
|
||||
// Wait for keypress
|
||||
char ch = getch();
|
||||
|
||||
switch (ch)
|
||||
{
|
||||
case 'S':
|
||||
ciy += cis;
|
||||
scroll_up();
|
||||
fill_row(24, cix, ciy + 24 * cis, cis);
|
||||
break;
|
||||
case 'W':
|
||||
ciy -= cis;
|
||||
scroll_down();
|
||||
fill_row(0, cix, ciy, cis);
|
||||
break;
|
||||
case 'A':
|
||||
cix -= cis;
|
||||
scroll_right();
|
||||
fill_column(0, cix, ciy, cis);
|
||||
break;
|
||||
case 'D':
|
||||
cix += cis;
|
||||
scroll_left();
|
||||
fill_column(39, cix + 39 * cis, ciy, cis);
|
||||
break;
|
||||
case '+':
|
||||
cix += 20 * cis;
|
||||
ciy += 12 * cis;
|
||||
cis = cis * 2 / 3;
|
||||
cix -= 20 * cis;
|
||||
ciy -= 12 * cis;
|
||||
fill_image(cix, ciy, cis);
|
||||
break;
|
||||
case '-':
|
||||
cix += 20 * cis;
|
||||
ciy += 12 * cis;
|
||||
cis = cis * 3 / 2;
|
||||
cix -= 20 * cis;
|
||||
ciy -= 12 * cis;
|
||||
fill_image(cix, ciy, cis);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
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