1/2592000Hz: 師匠の難題７

はい、今回予告通り〆となります。

ソースここから

import pyxel

SCREEN_SIZE_W = 160

SCREEN_SIZE_H = 120

CENTER_X = 80

CENTER_Y = 60

EMPTY = -32767

my_table = (

省略：第５回参照

def my_sin(angle,r):

省略：第５回参照

def my_cos(angle,r):

省略：第５回参照

class VBresenham:

省略：第５回参照

class Bresenham:

省略：第５回参照

class LineBuffer:

省略：第５回参照

class RollBlt:

def __init__(self):

self.buff = []

for i in range(SCREEN_SIZE_H):

self.buff.append(LineBuffer())

self.top = 0

self.bottom = 0

self.vbre = VBresenham()

self.bre = Bresenham()

def setup(self):

pass

# 原点座標中央位置補正コピー

def blt_c(self,dest_x, dest_y, bank, src_x, src_y, src_w, src_h, angle, scale_w=128, scale_h=128):

h = src_h * scale_h >> 8

w = src_w * scale_w >> 8

x = dest_x - my_sin(angle,h) - my_sin(angle+32,w)

y = dest_y - my_cos(angle,h) - my_cos(angle+32,w)

self.blt(x, y, bank, src_x, src_y, src_w, src_h, angle, scale_w, scale_h)

def blt(self,dest_x, dest_y, bank, src_x, src_y, src_w, src_h, angle, scale_w=128, scale_h=128):

# 角度のまるめ

angle &= 127

# 原点から見た縦方向の端の座標

h = src_h * scale_h >> 7

tv_x = my_sin(angle,h-1)+dest_x

tv_y = my_cos(angle,h-1)+dest_y

# 原点から見た横方向の端の座標

w = src_w * scale_w >> 7

th_x = my_sin(angle+32,w-1)+dest_x

th_y = my_cos(angle+32,w-1)+dest_y

# ４頂点と比較し上下の座標を求める

self.top = dest_y

if tv_y < self.top:

self.top = tv_y

if th_y < self.top:

self.top = th_y

if (tv_y + th_y - dest_y) < self.top:

self.top = tv_y + th_y - dest_y

if self.top < 0:

self.top = 0

self.bottom = dest_y

if tv_y > self.bottom:

self.bottom = tv_y

if th_y > self.bottom:

self.bottom = th_y

if (tv_y + th_y - dest_y) > self.bottom:

self.bottom = tv_y + th_y - dest_y

if self.bottom > (SCREEN_SIZE_H-1):

self.bottom = SCREEN_SIZE_H-1

# テーブル初期化

for y in range (self.top, self.bottom+1):

self.buff[y].l = EMPTY

self.buff[y].r = EMPTY

# 画像縦方向処理

reg = self.vbre.setup(dest_x,dest_y,tv_x,tv_y)

self.bre.setup(src_h-1,reg-1)

match angle:

# 垂直にコピーする時は縦方向の処理を行わない

case a if a == 32 or a == 96:

pass

case a if a < 32:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_y = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].l == EMPTY:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x

self.buff[y].src_sy = src_y + add_src_y

x = x - dest_x + th_x

y = y - dest_y + th_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x + src_w-1

self.buff[y].src_ty = src_y + add_src_y

case a if a < 64:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_y = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x

self.buff[y].src_ty = src_y + add_src_y

x = x - dest_x + th_x

y = y - dest_y + th_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].l == EMPTY:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x + src_w-1

self.buff[y].src_sy = src_y + add_src_y

case a if a < 96:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_y = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].r == EMPTY:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x

self.buff[y].src_ty = src_y + add_src_y

x = x - dest_x + th_x

y = y - dest_y + th_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x + src_w-1

self.buff[y].src_sy = src_y + add_src_y

case _:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_y = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x

self.buff[y].src_sy = src_y + add_src_y

x = x - dest_x + th_x

y = y - dest_y + th_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].r == EMPTY:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x + src_w-1

self.buff[y].src_ty = src_y + add_src_y

# 画像横方向処理

reg = self.vbre.setup(dest_x,dest_y,th_x,th_y)

self.bre.setup(src_w-1,reg-1)

match angle:

# 水平にコピーする時は横方向の処理を行わない

case a if angle == 0 or angle == 64:

pass

case a if a < 32:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_x = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].l == EMPTY:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_sy = src_y

x = x - dest_x + tv_x

y = y - dest_y + tv_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_ty = src_y + src_h-1

case a if a < 64:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_x = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_sy = src_y

x = x - dest_x + tv_x

y = y - dest_y + tv_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].r == EMPTY:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_ty = src_y + src_h-1

case a if a < 96:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_x = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].r == EMPTY:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_ty = src_y

x = x - dest_x + tv_x

y = y - dest_y + tv_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_sy = src_y + src_h-1

case _:

for i in range (reg):

x,y = self.vbre.step()

add_src_x = self.bre.step()

# MainSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

self.buff[y].r = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_tx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_ty = src_y

x = x - dest_x + tv_x

y = y - dest_y + tv_y

# SubSide

if y >= 0 and y < SCREEN_SIZE_H:

if self.buff[y].l == EMPTY:

self.buff[y].l = x

pyxel.pset(x,y,6)

self.buff[y].src_sx = src_x + add_src_x

self.buff[y].src_sy = src_y + src_h-1

# バッファを基に転送を行う

for y in range (self.top, self.bottom+1):

reg = self.vbre.setup(self.buff[y].src_sx,self.buff[y].src_sy,self.buff[y].src_tx,self.buff[y].src_ty)

self.bre.setup(reg-1,self.buff[y].r - self.buff[y].l)

sx,sy = self.vbre.step()

old_src = 0

new_src = 0

for x in range (self.buff[y].l,self.buff[y].r+1):

new_src = self.bre.step()

for step_src in range (old_src, new_src):

sx,sy = self.vbre.step()

old_src = new_src

# 画面左右端処理

if x < 0:

continue

if x >= SCREEN_SIZE_W:

break

pyxel.blt(x, y, 0, sx, sy, 1, 1)

class App:

def __init__(self):

# 画面サイズ 160x120 で初期化

pyxel.init(SCREEN_SIZE_W, SCREEN_SIZE_H, title="RollBlt")

self.add_x = 0

pyxel.load("yajirushi.pyxres")

self.rb = RollBlt()

self.angle = 0

pyxel.run(self.update, self.draw)

def update(self):

self.angle += 1

self.angle &= 127

def draw(self):

# 画面を黒（色番号0）でクリア

pyxel.cls(0)

#self.rb.blt_c(CENTER_X, CENTER_Y, 0, 0, 0, 32, 16, self.angle,scale_w=64,scale_h=64)

#self.rb.blt_c(CENTER_X, CENTER_Y, 0, 0, 0, 32, 16, self.angle,scale_w=256,scale_h=64)

self.rb.blt_c(CENTER_X, CENTER_Y, 0, 0, 0, 32, 16, self.angle,scale_w=512,scale_h=512)

App()

ソースここまで

※画面左右端処理を追記

１２８を基準値とした拡縮／新設した blt_c 関数による中心指定コピー、上下画面外への処理も可能に。ちなみに前回の状態で画面上下にはみ出しても大丈夫ではありました…これは Python の仕様上ラインバッファが配列では無くリストになっていた為、インデックスがマイナスになってもエラーを吐かない為です。とは言え、それを頼ってはいけないので処理は追加しましたが。

拡大すると４５度付近で顕著にズレが生じる事が解ります。なにやら古いＤＶＤのようですね…法則性があるので解決策もありそうですが…

今回長方形の回転を作っていたので、Blt 関数内の各 case 文で原点を中心に辺の計算をした後で、原点を平行移動させて対になる辺の値も作っていました。

角度と長さが同じと判っている為、こうすれば無駄がない為です（各 MainSide SubSide 参照）。

しかし、師匠の最終課題とは…恐らく４頂点を自由移動…つまりポリゴン化だったのではないかと推測します。

セガサターンのポリゴンは「スプライトを変形させた疑似ポリゴン」

…という解説を読んだことはないでしょうか？

疑似も何もポリゴンは多角形の事なので４角形ならポリゴンなのですが。

つまり、これと同様のものを作れ…というのが最終課題だったのではないか？と、思われます。ただ、これは結構な問題で３角形は数学上折れる事は無いのですが４角形は折れたり自分自身と重なったりします。３頂点の中に他の頂点が含まれたか？の判定については、カリング判定式というものがあり、これも実数も割り算も使わない古いやり方があるのですが…

最後に白状してしまうと…

四半世紀以上昔の話、一度ゲーム業界を辞めて、一般ソフトハウスに入り、その後もう一度ゲーム業界にカムバックしたのですが。

その際にウィンドウズで DirectX を使わない独自ゲームライブラリを作って、サンプルデモを持ち込み転職した事がありました。

描画関係はほぼ i386 アセンブラ（一部 MMX Pentium ）を使用しており、なんならアセンブラ内部からＣ＋＋のメンバー関数を呼ぶといった器用な事もやっていたのですが…

画像転送、アニメーション有りスプライト処理（拡縮はできたが回転はできず）の他に…２５６色パレットモードビットマップを使った３Ｄ処理を作っており、六角大王で作ったデータを変換して３Ｄアニメーションデモを作る…といった処理も組んでいました。

ええ、テクスチャ無しなら４角だろうがポリゴンだろうが円だろうが描画する処理自体は組んだ事があり、それらをＺソートで繋いで表示する事くらいはやっていたのです。

当時ビットマップ回転処理だけできなかったのが心残りでした。

まあ、そんなものを作る性分ですから DirectX どころかアンリアルエンジンやらのライブラリの「借り方」が上手い奴が上に行く当時の風潮や、とにかく新しい言語を覚え続けないといけないという世界に嫌気がさしてしまったんですけどね。

当時の風潮になじめなかったアセンブラバカを始めとするエンジニアの安息の地はどこにあったのでしょうね？久々に真面目にプログラムを組んでそんな事を思いました。

というわけで、実数と割り算を使用しないレトロ縛りの回転画像転送処理を一旦〆たいと思います。本当は年末までかかるかと思ったのですが、一気にやらないと頭から抜け落ちそうだったので押し通しました。

最後に、ゲーム業界でプログラマー１年目だった自分にこれだけの奥の深い課題を出してくれた師匠に最大限の感謝を。

1/2592000Hz

2026年9月11日金曜日

師匠の難題７

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