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/ Power Programmierung 2 / Power-Programmierung CD 2 (Tewi)(1994).iso / gnu / djgpp / contrib / dvx / inc / x11 / poly.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1993-07-15  |  10.1 KB  |  274 lines
  1. /* $XConsortium: poly.h,v 1.2 88/09/06 16:11:29 jim Exp $ */
  2. /************************************************************************
  3. Copyright 1987 by Digital Equipment Corporation, Maynard, Massachusetts,
  4. and the Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts.
  5.  
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  7.  
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  22. SOFTWARE.
  23.  
  24. ************************************************************************/
  25. #include <sys\param.h>
  26.  
  27. /*
  28.  *     This file contains a few macros to help track
  29.  *     the edge of a filled object.  The object is assumed
  30.  *     to be filled in scanline order, and thus the
  31.  *     algorithm used is an extension of Bresenham's line
  32.  *     drawing algorithm which assumes that y is always the
  33.  *     major axis.
  34.  *     Since these pieces of code are the same for any filled shape,
  35.  *     it is more convenient to gather the library in one
  36.  *     place, but since these pieces of code are also in
  37.  *     the inner loops of output primitives, procedure call
  38.  *     overhead is out of the question.
  39.  *     See the author for a derivation if needed.
  40.  */
  41.  
  42.  
  43. /*
  44.  *  In scan converting polygons, we want to choose those pixels
  45.  *  which are inside the polygon.  Thus, we add .5 to the starting
  46.  *  x coordinate for both left and right edges.  Now we choose the
  47.  *  first pixel which is inside the pgon for the left edge and the
  48.  *  first pixel which is outside the pgon for the right edge.
  49.  *  Draw the left pixel, but not the right.
  50.  *
  51.  *  How to add .5 to the starting x coordinate:
  52.  *      If the edge is moving to the right, then subtract dy from the
  53.  *  error term from the general form of the algorithm.
  54.  *      If the edge is moving to the left, then add dy to the error term.
  55.  *
  56.  *  The reason for the difference between edges moving to the left
  57.  *  and edges moving to the right is simple:  If an edge is moving
  58.  *  to the right, then we want the algorithm to flip immediately.
  59.  *  If it is moving to the left, then we don't want it to flip until
  60.  *  we traverse an entire pixel.
  61.  */
  62. #define BRESINITPGON(dy, x1, x2, xStart, d, m, m1, incr1, incr2) { \
  63.     int dx;      /* local storage */ \
  64. \
  65.     /* \
  66.      *  if the edge is horizontal, then it is ignored \
  67.      *  and assumed not to be processed.  Otherwise, do this stuff. \
  68.      */ \
  69.     if ((dy) != 0) { \
  70.         xStart = (x1); \
  71.         dx = (x2) - xStart; \
  72.         if (dx < 0) { \
  73.             m = dx / (dy); \
  74.             m1 = m - 1; \
  75.             incr1 = -2 * dx + 2 * (dy) * m1; \
  76.             incr2 = -2 * dx + 2 * (dy) * m; \
  77.             d = 2 * m * (dy) - 2 * dx - 2 * (dy); \
  78.         } else { \
  79.             m = dx / (dy); \
  80.             m1 = m + 1; \
  81.             incr1 = 2 * dx - 2 * (dy) * m1; \
  82.             incr2 = 2 * dx - 2 * (dy) * m; \
  83.             d = -2 * m * (dy) + 2 * dx; \
  84.         } \
  85.     } \
  86. }
  87.  
  88. #define BRESINCRPGON(d, minval, m, m1, incr1, incr2) { \
  89.     if (m1 > 0) { \
  90.         if (d > 0) { \
  91.             minval += m1; \
  92.             d += incr1; \
  93.         } \
  94.         else { \
  95.             minval += m; \
  96.             d += incr2; \
  97.         } \
  98.     } else {\
  99.         if (d >= 0) { \
  100.             minval += m1; \
  101.             d += incr1; \
  102.         } \
  103.         else { \
  104.             minval += m; \
  105.             d += incr2; \
  106.         } \
  107.     } \
  108. }
  109.  
  110.  
  111. /*
  112.  *     This structure contains all of the information needed
  113.  *     to run the bresenham algorithm.
  114.  *     The variables may be hardcoded into the declarations
  115.  *     instead of using this structure to make use of
  116.  *     register declarations.
  117.  */
  118. typedef struct _BRESINFO { /* Tagged. POHC 90/10/08 */
  119.     int minor_axis;    /* minor axis        */
  120.     int d;        /* decision variable */
  121.     int m, m1;        /* slope and slope+1 */
  122.     int incr1, incr2;    /* error increments */
  123. } BRESINFO;
  124.  
  125.  
  126. #define BRESINITPGONSTRUCT(dmaj, min1, min2, bres) \
  127.     BRESINITPGON(dmaj, min1, min2, bres.minor_axis, bres.d, \
  128.                      bres.m, bres.m1, bres.incr1, bres.incr2)
  129.  
  130. #define BRESINCRPGONSTRUCT(bres) \
  131.         BRESINCRPGON(bres.d, bres.minor_axis, bres.m, bres.m1, bres.incr1, bres.incr2)
  132.  
  133.  
  134.  
  135. /*
  136.  *     These are the data structures needed to scan
  137.  *     convert regions.  Two different scan conversion
  138.  *     methods are available -- the even-odd method, and
  139.  *     the winding number method.
  140.  *     The even-odd rule states that a point is inside
  141.  *     the polygon if a ray drawn from that point in any
  142.  *     direction will pass through an odd number of
  143.  *     path segments.
  144.  *     By the winding number rule, a point is decided
  145.  *     to be inside the polygon if a ray drawn from that
  146.  *     point in any direction passes through a different
  147.  *     number of clockwise and counter-clockwise path
  148.  *     segments.
  149.  *
  150.  *     These data structures are adapted somewhat from
  151.  *     the algorithm in (Foley/Van Dam) for scan converting
  152.  *     polygons.
  153.  *     The basic algorithm is to start at the top (smallest y)
  154.  *     of the polygon, stepping down to the bottom of
  155.  *     the polygon by incrementing the y coordinate.  We
  156.  *     keep a list of edges which the current scanline crosses,
  157.  *     sorted by x.  This list is called the Active Edge Table (AET)
  158.  *     As we change the y-coordinate, we update each entry in 
  159.  *     in the active edge table to reflect the edges new xcoord.
  160.  *     This list must be sorted at each scanline in case
  161.  *     two edges intersect.
  162.  *     We also keep a data structure known as the Edge Table (ET),
  163.  *     which keeps track of all the edges which the current
  164.  *     scanline has not yet reached.  The ET is basically a
  165.  *     list of ScanLineList structures containing a list of
  166.  *     edges which are entered at a given scanline.  There is one
  167.  *     ScanLineList per scanline at which an edge is entered.
  168.  *     When we enter a new edge, we move it from the ET to the AET.
  169.  *
  170.  *     From the AET, we can implement the even-odd rule as in
  171.  *     (Foley/Van Dam).
  172.  *     The winding number rule is a little trickier.  We also
  173.  *     keep the EdgeTableEntries in the AET linked by the
  174.  *     nextWETE (winding EdgeTableEntry) link.  This allows
  175.  *     the edges to be linked just as before for updating
  176.  *     purposes, but only uses the edges linked by the nextWETE
  177.  *     link as edges representing spans of the polygon to
  178.  *     drawn (as with the even-odd rule).
  179.  */
  180.  
  181. /*
  182.  * for the winding number rule
  183.  */
  184. #define CLOCKWISE          1
  185. #define COUNTERCLOCKWISE  -1 
  186.  
  187. typedef struct _EdgeTableEntry {
  188.      int ymax;             /* ycoord at which we exit this edge. */
  189.      BRESINFO bres;        /* Bresenham info to run the edge     */
  190.      struct _EdgeTableEntry *next;       /* next in the list     */
  191.      struct _EdgeTableEntry *back;       /* for insertion sort   */
  192.      struct _EdgeTableEntry *nextWETE;   /* for winding num rule */
  193.      int ClockWise;        /* flag for winding number rule       */
  194. } EdgeTableEntry;
  195.  
  196.  
  197. typedef struct _ScanLineList {
  198.      int scanline;              /* the scanline represented */
  199.      EdgeTableEntry *edgelist;  /* header node              */
  200.      struct _ScanLineList *next;  /* next in the list       */
  201. } ScanLineList;
  202.  
  203.  
  204. typedef struct _EdgeTable { /* Tagged. POHC 90/10/08 */
  205.      int ymax;                 /* ymax for the polygon     */
  206.      int ymin;                 /* ymin for the polygon     */
  207.      ScanLineList scanlines;   /* header node              */
  208. } EdgeTable;
  209.  
  210.  
  211. /*
  212.  * Here is a struct to help with storage allocation
  213.  * so we can allocate a big chunk at a time, and then take
  214.  * pieces from this heap when we need to.
  215.  */
  216. #define SLLSPERBLOCK 25
  217.  
  218. typedef struct _ScanLineListBlock {
  219.      ScanLineList SLLs[SLLSPERBLOCK];
  220.      struct _ScanLineListBlock *next;
  221. } ScanLineListBlock;
  222.  
  223.  
  224.  
  225. /*
  226.  *
  227.  *     a few macros for the inner loops of the fill code where
  228.  *     performance considerations don't allow a procedure call.
  229.  *
  230.  *     Evaluate the given edge at the given scanline.
  231.  *     If the edge has expired, then we leave it and fix up
  232.  *     the active edge table; otherwise, we increment the
  233.  *     x value to be ready for the next scanline.
  234.  *     The winding number rule is in effect, so we must notify
  235.  *     the caller when the edge has been removed so he
  236.  *     can reorder the Winding Active Edge Table.
  237.  */
  238. #define EVALUATEEDGEWINDING(pAET, pPrevAET, y, fixWAET) { \
  239.    if (pAET->ymax == y) {          /* leaving this edge */ \
  240.       pPrevAET->next = pAET->next; \
  241.       pAET = pPrevAET->next; \
  242.       fixWAET = 1; \
  243.       if (pAET) \
  244.          pAET->back = pPrevAET; \
  245.    } \
  246.    else { \
  247.       BRESINCRPGONSTRUCT(pAET->bres); \
  248.       pPrevAET = pAET; \
  249.       pAET = pAET->next; \
  250.    } \
  251. }
  252.  
  253.  
  254. /*
  255.  *     Evaluate the given edge at the given scanline.
  256.  *     If the edge has expired, then we leave it and fix up
  257.  *     the active edge table; otherwise, we increment the
  258.  *     x value to be ready for the next scanline.
  259.  *     The even-odd rule is in effect.
  260.  */
  261. #define EVALUATEEDGEEVENODD(pAET, pPrevAET, y) { \
  262.    if (pAET->ymax == y) {          /* leaving this edge */ \
  263.       pPrevAET->next = pAET->next; \
  264.       pAET = pPrevAET->next; \
  265.       if (pAET) \
  266.          pAET->back = pPrevAET; \
  267.    } \
  268.    else { \
  269.       BRESINCRPGONSTRUCT(pAET->bres); \
  270.       pPrevAET = pAET; \
  271.       pAET = pAET->next; \
  272.    } \
  273. }
  274.