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技术宅的结界»论坛 › 计算机技术 › 技巧探讨 › 重造轮子，把a5的NASM汇编光追第二弹改写成masm版本的 ...
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重造轮子，把a5的NASM汇编光追第二弹改写成masm版本的

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Ayala
发表于 2021-2-23 17:49:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 Ayala 于 2021-2-26 23:41 编辑

原帖 https://www.0xaa55.com/thread-26336-1-1.html


  2. ;******************************************************************************
  3. ; DOS Ray-tracing rendering Demo
  4. ; by 0xAA55
  5. ; 2021-2-17
  6. ;
  7. ; This program is a DOS `COM` program which is able to be run in native DOS
  8. ; system in Real mode x86 CPU
  9. ;******************************************************************************



  13. .model tiny
  14. .286
  15. ;option prologue:none
  16. ;option epilogue:none
  17. option casemap:none
  18. option prologue:prologuedef
  19. option epilogue:epiloguedef

  21. ;DEBUGMODE EQU 1

  23. Interlaced equ 1
  24. LightPow   equ 20
  25. NumSpheres equ 3

  27. WWWWW      equ 120
  28. MAXWW      equ 320

  30. HHHHH      equ 80
  31. MAXHH      equ 200

  33. OWAOH      = MAXWW * HHHHH + WWWWW

  35. include RAYTRC.inc


  38. ;std
  39. ;.data
  40. ;#

  42. ;shellcode
  43. .code
  44. _entry:
  45.         call Start
  46. ;#       
  47.        
  48.        
  49. _this   label tClass

  51. ;tConst struct
  52.         gF65536    dd 65536.0
  53.         gF30625    dd 3.0625
  54.         gFM175     dd -1.75
  55.         gFTimeFreq dd 1193186.0
  56.         gFBigValue dd 9999999.0
  57.         gFZero     dd 0.0
  58.         gF05       dd 0.5
  59.         gFM1       dd -1.0
  60.         gC2        dw 2
  61.         gC255      dw 255
  62.         gC256      dw 256
  63.         gC1000     dw 1000
  64. ;tConst ends
  65.        
  66.        
  67. ;tData struct
  68.         gDistEpsilon    dd 0.01
  69.         gDistEpsilon2   dd 0.02
  70.         gFogDistance    dd 100.0
  71.         gSavedVideoMode dw 0
  72.         gTempW          dw 0
  73.         gSizeOf_Sphere  dw sizeof tSphere
  74.         gRes            tPos <WWWWW,HHHHH>
  75. ;tData ends


  78. DitherMatrix label byte
  79.         dm_y = 0
  80.         REPEAT 16
  81.                 dm_x  = 0
  82.                 REPEAT 16
  83.                                 xor_val = dm_x XOR dm_y
  84.                                 dm_val =           (((xor_val AND 01h) SHR 0) SHL 7) OR (((dm_y AND 01) SHR 0) SHL 6)
  85.                                 dm_val = dm_val OR (((xor_val AND 02h) SHR 1) SHL 5) OR (((dm_y AND 02) SHR 1) SHL 4)
  86.                                 dm_val = dm_val OR (((xor_val AND 04h) SHR 2) SHL 3) OR (((dm_y AND 04) SHR 2) SHL 2)
  87.                                 dm_val = dm_val OR (((xor_val AND 08h) SHR 3) SHR 1) OR (((dm_y AND 08) SHR 3) SHR 0)
  88.                                 db dm_val
  89.                                 dm_x = dm_x + 1
  90.                 ENDM
  91.                 dm_y = dm_y + 1
  92.         ENDM


  95.         SampleDepth     EQU 12
  96.         MapCast_Iterate EQU 12

  98. ;tMapCastDist struct       
  99.         gLightRay        tLightRay  <<0,0,0>,<<0,0,0>,<1.0,-1.0, 1.0>>,0>
  100.         gMapCast    tMapCast  <<0,0,0>,<0,0,0>,0,0>
  101.         gMapDist    tMapDist  <<0,0,0>,0,0>
  102. ;tMapCastDist ends

  104.         gMask       tColor    <0, 0, 0>

  106.         gColorMix    tColorMix <<0.2, 0.5, 0.8>,\
  107.                       <1.0, 0.8, 0.6>,\
  108.                       <0.8, 0.9, 1.0>,\
  109.                       <0, 0, 0>\
  110.                       >
  111.         gCamPos     tPosition <0.0, 2.0, 7.0>

  113. ;tBB struct
  114.         gBB         tPosition < 2.5, 4.5, 3.5>
  115.         gBBneg      tPosition <-4.5,-0.5,-0.5>
  116. ;tBB ends

  118.         gPixel      tPixel    <<0, 0>,<0, 0, 0>>

  120.         gSpheres    tSphere << 0.0, 2.0, 0.0>, 2.0, <0.7, 0.9, 0.1>>, \
  121.                              << 1.0, 1.0, 2.0>, 1.0, <0.1, 0.7, 0.9>>,  \
  122.                              <<-3.0, 1.0, 0.0>, 1.0, <0.9, 0.1, 0.7>>
  123.                     
  124.         gReg       dw 8 dup(0)
  125.         gCheck     dw 0aa55h   ;data end for check
  126.        
  127. IF ($ - offset _this) NE (sizeof tClass)
  128. %   ECHO STRUCTCHECK
  129. %   ECHO  @CatStr(%(sizeof tClass) )
  130.         .ERR
  131. ENDIF
  132.                db '$',0
  133.        
  134. ;std
  135. ;.code
  136. ;org 100h
  137. ;#
  138. Start:
  139. ;shellcode
  140.         pop bx ;shellcode
  141.        
  142. ;std
  143.     ;lea bx,offset _this
  144.         assume bx:ptr tClass
  145.        
  146.         cmp [bx].Check, 0AA55h
  147.         mov al,'1'
  148.         jnz @F
  149.        
  150.         call SetupVideoMode  
  151.        
  152.         cmp [bx].Check, 0AA55h
  153.         mov al,'2'
  154.         jnz @F
  155.        
  156.         call RenderScreen
  157.        
  158.         cmp [bx].Check, 0AA55h
  159.         mov al,'3'
  160.         jnz @F
  161.        
  162.         call RestoreVideoMode
  163.         mov al,'4'

  165. @@: call @F
  166.         byte ' potato','$',13,10
  167. @@:        pop bx
  168.         mov [bx],al
  169.         mov dx,bx
  170.         mov ah,9
  171.         int 21h       
  172.        
  173.         ;Exit program
  174.         int 20h
  175.         ret
  176.        
  177. ;******************************************************************************
  178. ; Setup our specific palette to use our color-system.
  179. ; We use RGB:233 color format to encode the color index, and it's easier to
  180. ; implement the ordered-dithering algorithm to gain a better appearance.
  181. ;******************************************************************************
  182. SetupPalette proc
  183. assume si:error
  184. assume di:error       
  185.         ;Set up palette
  186.         mov bl, 0
  187.         mov cx, 256
  188.        
  189. LoopSetPalette:

  191.                 push cx
  192.                 mov dx, 03C8h
  193.                 mov al, bl ;The current color index
  194.                 out dx, al

  196.                 inc dl ;0x03C9 port

  198.                 ;Red: 2 bits
  199.                 and al, 03h
  200.                 mov bh, 55h
  201.                 mul bh
  202.                 out dx, al

  204.                 ;Green: 3 bits
  205.                 mov al, bl
  206.                 mov cl, 2
  207.                 shr al, cl
  208.                 and al, 07h
  209.                 mov bh, 49h
  210.                 mul bh
  211.                 out dx, al

  213.                 ;Blue: 3 bits
  214.                 mov al, bl
  215.                 mov cl, 5
  216.                 shr al, cl
  217.                 and al, 07h
  218.                 mul bh
  219.                 out dx, al

  221.                 ;Increase the color index
  222.                 inc bl
  223.                 pop cx
  224.         loop LoopSetPalette
  225. assume si:nothing
  226. assume di:nothing
  227.         ret
  228. SetupPalette endp


  231. ;******************************************************************************
  232. ; Setup video mode to 0x13: Graphic mode, 320x200 resolution, 256 colors.
  233. ; The VRAM buffer is 0xA000:0x0000
  234. ; Each byte of the buffer represents the color index of a palette.
  235. ; The previous video mode will be saved.
  236. ;******************************************************************************
  237. SetupVideoMode proc
  238. assume si:error
  239. assume di:error
  240.         ;Get current display mode
  241.        
  242.         ;push bx
  243.         mov [bx].R.bp_,bp
  244.         mov bp,bx
  245.        
  246.         mov ah, 0fh
  247.         int 10h  ;The bx data is corrupted
  248.        
  249.         mov bx,bp
  250.         mov byte ptr [bx].Data_.SavedVideoMode, al

  252.         ;Set display mode to 320x200 graphic 256-color mode
  253.         mov ax, 13h
  254.         int 10h   ;The bx data is corrupted
  255.        
  256.         mov bx,bp
  257.         call SetupPalette ;The bx data is corrupted
  258.        
  259.         ;pop bx
  260.         mov bx,bp
  261.         mov bp,[bx].R.bp_
  262.        
  263. assume si:nothing
  264. assume di:nothing
  265.         ret
  266. SetupVideoMode endp

  268. ;******************************************************************************
  269. ; Restore the video mode to the saved video mode.
  270. ; The saved video mode was saved by calling `SetupVideoMode`.
  271. ;******************************************************************************

  273. RestoreVideoMode proc
  274. assume si:error
  275. assume di:error

  277.         mov [bx].R.bp_,bp
  278.         mov bp,bx
  279.         ;Restore video mode
  280.         mov ax, [bx].Data_.SavedVideoMode
  281.         int 10h
  282.        
  283.         mov bx,bp
  284.         mov bp,[bx].R.bp_
  285.        
  286. assume si:nothing
  287. assume di:nothing
  288.         ret
  289. RestoreVideoMode endp
  290. ;******************************************************************************
  291. ; Pickup the best color for pixel position of `Pixel_X` and `Pixel_Y` with
  292. ; the color value of `Pixel_R` `Pixel_G` `Pixel_B`.
  293. ; Returns the best color index through register `AL`.
  294. ;******************************************************************************

  296. PickColor proc uses si

  298. assume di:error
  299.         mov al, byte ptr [bx].P.Pos.x ;[gPixel.Pos.x]
  300.         and al, 0fh
  301.         mov ah, byte ptr [bx].P.Pos.y
  302.         and ah, 0fh
  303.         mov cl, 4
  304.         shl ah, cl
  305.         or al, ah
  306.         mov ah, 0
  307.                
  308.         mov si,ax
  309.         mov al,[si][bx].DM
  310. ;        push bx
  311. ;        lea bx,[bx].DM
  312. ;        xlatb
  313. ;        pop bx
  314.        
  315.         mov dl, al
  316.         mov cl, 2
  317.         shr dl, cl
  318.         inc cl
  319.         shr al, cl
  320.        
  321.                
  322.         add byte ptr [bx].P.Col.R, dl
  323.         jnc @F
  324.         mov byte ptr [bx].P.Col.R, 0FFh
  325. @@:; .RedReady:
  326.         add byte ptr [bx].P.Col.G, al
  327.         jnc @F
  328.         mov byte ptr [bx].P.Col.G, 0FFh
  329. @@: ;.GreenReady:
  330.         add byte ptr [bx].P.Col.B, al
  331.         jnc @F
  332.         mov byte ptr [bx].P.Col.B, 0FFh
  333. @@: ;.BlueReady:

  335.         and byte ptr [bx].P.Col.R, 0C0h
  336.         and byte ptr [bx].P.Col.G, 0E0h
  337.         and byte ptr [bx].P.Col.B, 0E0h
  338.         mov al, byte ptr [bx].P.Col.R
  339.         shr al, cl ;cl = 3
  340.         or al, byte ptr [bx].P.Col.G
  341.         shr al, cl
  342.         or al, byte ptr [bx].P.Col.B
  343.        
  344. assume di:nothing
  345.         ret
  346. PickColor endp

  348. ;******************************************************************************
  349. ; Render the scene
  350. ;******************************************************************************
  351. RenderScreen proc uses di si

  353.         LOCAL Local_Cam_U:DWORD
  354.         LOCAL Local_Cam_V:DWORD
  355.         LOCAL Local_Cam_W:DWORD
  356.         LOCAL Local_Cam_D:DWORD
  357.        
  358.        
  359.         mov ax, 0a000h
  360.         mov es, ax
  361.        
  362.        
  363.         fld [bx].Val_.FM175;[FM175]
  364.         fstp  [Local_Cam_W]

  366.         ;Do some initialize
  367.         ;L = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)
  368.         fld  [bx].M.Ray.dir.Light.x
  369.         fmul st(0),st(0)
  370.         fld  [bx].M.Ray.dir.Light.y
  371.         fmul st(0),st(0)
  372.         fadd
  373.         fld  [bx].M.Ray.dir.Light.z
  374.         fmul st(0),st(0)
  375.         fadd
  376.         fsqrt
  377.        
  378.         ;x = x / L
  379.         fld st(0)
  380.         fdivr [bx].M.Ray.dir.Light.x
  381.         fstp  [bx].M.Ray.dir.Light.x
  382.        
  383.         ;y = y / L
  384.         fld st(0)
  385.         fdivr [bx].M.Ray.dir.Light.y
  386.         fstp  [bx].M.Ray.dir.Light.y
  387.        
  388.         ;z = z / L
  389.         fdivr [bx].M.Ray.dir.Light.z
  390.         fstp  [bx].M.Ray.dir.Light.z

  392.         ;di: Used to write display buffer
  393.         mov di,OWAOH
  394.         ;Loop for scan lines
  395.        
  396.         mov  [bx].P.Pos.y, 0
  397. @@:
  398.         .repeat
  399.                 ;Calculate Ray-V
  400.                 mov ax, [bx].P.Pos.y
  401.                 add ax, ax
  402.                 sub ax, [bx].Data_.Res.y
  403.                 not ax
  404.                 inc ax
  405.                
  406.                 mov word ptr [Local_Cam_V], ax
  407.                 fild word ptr [Local_Cam_V]
  408.                 fidiv [bx].Data_.Res.y
  409.                 fstp [Local_Cam_V]

  411.                 ;Loop for pixels per scan line
  412.                 mov [bx].P.Pos.x,0
  413.                
  414.                 .repeat
  415.                         ;Calculate Ray-U
  416.                         mov ax, [bx].P.Pos.x
  417.                         add ax, ax
  418.                         sub ax, [bx].Data_.Res.x
  419.                        
  420.                         mov word ptr [Local_Cam_U], ax
  421.                         fild word ptr [Local_Cam_U]
  422.                         fidiv word ptr [bx].Data_.Res.y
  423.                         fst [Local_Cam_U]

  425.                         ;Normalize Ray
  426.                         fmul st(0),st(0)
  427.                         fld [Local_Cam_V]
  428.                         fmul st(0),st(0)
  429.                         fadd
  430.                         fadd [bx].Val_.F30625;[F30625]
  431.                         fsqrt
  432.                         ;D = sqrt(U^2 + V^2 + W^2)
  433.                        
  434.                         ;x = U / D
  435.                         fst [Local_Cam_D]
  436.                         fdivr [Local_Cam_U]
  437.                         fstp  [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  438.                        
  439.                         ;y = V / D
  440.                         fld  [Local_Cam_V]
  441.                         fdiv  [Local_Cam_D]
  442.                         fstp  [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  443.                        
  444.                         ;z = W / D
  445.                         fld  [Local_Cam_W]
  446.                         fdiv  [Local_Cam_D]
  447.                         fstp  [bx].M.Ray.dir.Ray.z


  450.                         ; Render the current pixel color
  451.                         call RenderScene
  452.                        
  453.                         ;push si
  454.                         ;mov si,[bx].P.Pos.x
  455.                         ;and si,0ffh
  456.                         ;mov al,[si][bx].DM
  457.                         ;pop si
  458.                        
  459.                         stosb
  460.                        
  461.        
  462.                         inc  [bx].P.Pos.x
  463.                 .until [bx].P.Pos.x >= WWWWW

  465.                 lea di,[di][MAXWW-WWWWW]
  466. IFDEF Interlaced

  468.                 lea di,[di+ MAXWW]
  469.                 inc [bx].P.Pos.y
  470. ENDIF
  471.                 inc [bx].P.Pos.y
  472.         .until [bx].P.Pos.y>= HHHHH
  473.        
  474. IFDEF Interlaced
  475.         and [bx].P.Pos.y,1
  476.         mov [bx].P.Pos.y,1
  477.         mov di,OWAOH + MAXWW
  478.         jz        @B
  479. ENDIF       
  480.        
  481.        
  482.         ; Wait for any keystroke to exit
  483.         mov ah, 07h
  484.         int 21h

  486.         ret
  487. RenderScreen endp


  490. ;******************************************************************************
  491. ; Pick up a color that represents the sky from the `RayDir` vector.
  492. ;******************************************************************************
  493. GetSkyColor proc
  494.         ; SunLum = Dot(RayDir, -LightDir)
  495. assume si:error
  496. assume di:error
  497.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  498.         fmul [bx].M.Ray.dir.Light.x
  499.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  500.         fmul [bx].M.Ray.dir.Light.y
  501.         fadd
  502.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  503.         fmul [bx].M.Ray.dir.Light.z
  504.         fadd
  505.         fchs

  507.         ; SunLum = Max(SunLum, 0)
  508.         fld st(0)
  509.         fabs
  510.         fadd
  511.         fidiv [bx].Val_.C2 ;[C2]
  512.        

  514.         ; SunLum = Pow(SunLum, LightPow)
  515.         IF LightPow GT 0
  516.                 fld st(0)
  517.                
  518.                 REPEAT LightPow - 1
  519.                
  520.                 fmul st(0),st(1)
  521.                 ENDM
  522.                 fmul
  523.         ENDIF

  525.         ; FogDensity = 1 - abs(RayDir_y)
  526.         fld1
  527.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  528.         fabs
  529.         fsub

  531.         ; Mix(SkyColor, FogColor, FogDensity)
  532.        
  533.         fld st(0)
  534.         fmul  [bx].Mix.FogColor.R
  535.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.R
  536.         fld st(0)
  537.         fmul  [bx].Mix.FogColor.G
  538.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.G
  539.         fld st(0)
  540.         fmul  [bx].Mix.FogColor.B
  541.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.B

  543.         ; 1 - FogDensity
  544.         fld1
  545.         fsubr
  546.         fld st(0)
  547.         fmul  [bx].Mix.SkyColor.R
  548.         fadd  [bx].Mix.GetSkyColor.R
  549.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.R
  550.         fld st(0)
  551.         fmul  [bx].Mix.SkyColor.G
  552.         fadd  [bx].Mix.GetSkyColor.G
  553.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.G

  555.         fmul  [bx].Mix.SkyColor.B
  556.         fadd  [bx].Mix.GetSkyColor.B
  557.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.B

  559.         ; LightColor
  560.         fld st(0)
  561.         fmul  [bx].Mix.LightColor.R
  562.         fadd  [bx].Mix.GetSkyColor.R
  563.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.R
  564.         fld st(0)
  565.         fmul  [bx].Mix.LightColor.G
  566.         fadd  [bx].Mix.GetSkyColor.G
  567.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.G

  569.         fmul  [bx].Mix.LightColor.B
  570.         fadd  [bx].Mix.GetSkyColor.B
  571.         fstp  [bx].Mix.GetSkyColor.B

  573. assume si:nothing
  574. assume di:nothing
  575.         ret
  576. GetSkyColor endp
  577. ;******************************************************************************
  578. ; Pick up a color that represents the sky from the `RayDir` vector.
  579. ;******************************************************************************
  580. MapDistProc proc uses si di


  583.         fld  [bx].M.MapDist.O.y
  584.         fstp [bx].M.MapDist.D
  585.         mov  [bx].M.MapDist.I,-1
  586.        
  587.         mov cx, NumSpheres
  588.         mov si, 0
  589.         mov di, 0

  591.                
  592. @@:

  594.         fld  [si][bx].S.Position.x
  595.         fsub [bx].M.MapDist.O.x
  596.         fmul st(0),st(0)
  597.        
  598.         fld  [si][bx].S.Position.y
  599.         fsub [bx].M.MapDist.O.y
  600.         fmul st(0),st(0)
  601.         fadd
  602.         fld  [si][bx].S.Position.z
  603.         fsub [bx].M.MapDist.O.z
  604.         fmul st(0),st(0)
  605.         fadd
  606.         fsqrt
  607.         fsub [si][bx].S.Radius
  608.         fcom [bx].M.MapDist.D
  609.         fstsw ax
  610.         sahf
  611. .if CARRY?
  612.         fst  [bx].M.MapDist.D
  613.         mov  [bx].M.MapDist.I, di
  614. .endif
  615.         fstp st(0)
  616.         inc di
  617.         add si,[bx].Data_.SizeOf_Sphere
  618.         loop @B

  620.         ret
  621. MapDistProc endp

  623. ;******************************************************************************
  624. ; Calculate a ray from origin `RayOrg` and towards the direction `RayDir` that
  625. ; casts to the scene. Returns the cast point coordinates `MapCast` and the
  626. ; distance to the origin of the ray and the surface normal from the scene.
  627. ;******************************************************************************
  628. MapCastProc proc uses si

  630. assume di:error
  631.         fldz
  632.         fst  [bx].M.MapCast.D
  633.         fst  [bx].M.MapCast.N.x
  634.         fst  [bx].M.MapCast.N.y
  635.         fstp [bx].M.MapCast.N.z


  638. ; Stepping the point to go forward
  639.         mov cx, MapCast_Iterate
  640. LoopIterate:

  642.         fld [bx].M.Ray.O.x
  643.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  644.         fmul [bx].M.MapCast.D
  645.         fadd
  646.         fstp [bx].M.MapDist.O.x
  647.        

  649.         fld [bx].M.Ray.O.y
  650.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  651.         fmul [bx].M.MapCast.D
  652.         fadd
  653.         fstp [bx].M.MapDist.O.y
  654.        
  655.        
  656.         fld [bx].M.Ray.O.z
  657.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  658.         fmul [bx].M.MapCast.D
  659.         fadd
  660.         fstp [bx].M.MapDist.O.z

  662.         call IsAwayFromBB
  663.         jnc InsideBB

  665.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  666.         fldz
  667.         fcompp
  668.         fstsw ax
  669.         sahf
  670.         jbe ToSky
  671.        
  672.         ; Hit the ground outside the bounding box
  673.         fld1
  674.         fstp [bx].M.MapCast.N.y

  676.         fld [bx].M.Ray.O.y
  677.         fldz
  678.         fsub [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  679.         fdiv
  680.         fstp [bx].M.MapCast.D

  682.         call SetCastCrd

  684.         mov [bx].M.MapCast.I, -1
  685.         stc
  686.         jmp done
  687. ToSky:
  688. ; The origin of the ray is from outside of the bounding box and it's going to the sky

  690.         fld [bx].M.MapDist.O.x
  691.         fstp [bx].M.MapCast.O.x
  692.         fld [bx].M.MapDist.O.y
  693.         fstp [bx].M.MapCast.O.y
  694.         fld [bx].M.MapDist.O.z
  695.         fstp [bx].M.MapCast.O.z
  696.         mov [bx].M.MapCast.I, -2
  697.         clc
  698.         jmp done

  700. ; The origin of the ray is inside the bounding box
  701. InsideBB:
  702.         ;push cx
  703.         mov si,cx
  704.         call MapDistProc
  705.         ;pop cx
  706.         mov cx,si

  708.         fld [bx].M.MapDist.D
  709.         fcomp [bx].Data_.DistEpsilon;[DistEpsilon]
  710.         fstsw ax
  711.         sahf
  712.         ja NotNearEnough

  714.         mov ax, [bx].M.MapDist.I
  715.         mov [bx].M.MapCast.I, ax
  716.         cmp ax, 0
  717.         jge NotHitGround

  719.         ; Hit the ground inside the bounding box
  720.         fld1
  721.         fstp [bx].M.MapCast.N.y

  723.         fld [bx].M.MapDist.O.x
  724.         fstp [bx].M.MapCast.O.x
  725.         fld [bx].M.MapDist.O.y
  726.         fstp [bx].M.MapCast.O.y
  727.         fld [bx].M.MapDist.O.z
  728.         fstp [bx].M.MapCast.O.z
  729.         stc
  730.         jmp done

  732. ; Should iterate again
  733. NotNearEnough:
  734.         fld [bx].M.MapCast.D
  735.         fadd [bx].M.MapDist.D
  736.         fstp [bx].M.MapCast.D
  737.         dec cx
  738.         jcxz ExitIterate
  739.         jmp LoopIterate

  741. ; Hit the spheres
  742. NotHitGround:

  744.         mul [bx].Data_.SizeOf_Sphere;[SizeOf_Sphere]
  745.         mov si,ax
  746.        
  747.         ; Calculate the normal
  748.         fld [bx].M.MapDist.O.x
  749.         fsub [si][bx].S.Position.x
  750.         fst [bx].M.MapCast.N.x
  751.         fmul st(0),st(0)
  752.         fld [bx].M.MapDist.O.y
  753.         fsub [si][bx].S.Position.y
  754.         fst [bx].M.MapCast.N.y
  755.         fmul st(0),st(0)
  756.         fadd
  757.         fld [bx].M.MapDist.O.z
  758.         fsub [si][bx].S.Position.z
  759.         fst [bx].M.MapCast.N.z
  760.         fmul st(0),st(0)
  761.         fadd
  762.         fsqrt ; Normalize the normal
  763.         fld st(0)
  764.         fld [bx].M.MapCast.N.x
  765.         fdivr
  766.         fstp [bx].M.MapCast.N.x
  767.         fld st(0)
  768.         fld [bx].M.MapCast.N.y
  769.         fdivr
  770.         fstp [bx].M.MapCast.N.y
  771.         fdivr [bx].M.MapCast.N.z
  772.         fstp [bx].M.MapCast.N.z

  774.         ; Set cast coord
  775.         fld [bx].M.MapDist.O.x
  776.         fstp [bx].M.MapCast.O.x
  777.         fld [bx].M.MapDist.O.y
  778.         fstp [bx].M.MapCast.O.y
  779.         fld [bx].M.MapDist.O.z
  780.         fstp [bx].M.MapCast.O.z
  781.         stc
  782.         jmp done

  784. ; Finished iteration
  785. ExitIterate:
  786.         fld [bx].M.MapDist.O.x
  787.         fstp [bx].M.MapCast.O.x
  788.         fld [bx].M.MapDist.O.y
  789.         fstp [bx].M.MapCast.O.y
  790.         fld [bx].M.MapDist.O.z
  791.         fstp [bx].M.MapCast.O.z
  792.         mov [bx].M.MapCast.I, -2
  793.         clc
  794. done:
  795. assume di:nothing
  796.         ret
  797. MapCastProc endp

  799. ; Subroutine: MapCast = RayOrg + RayDir * Dist
  800. SetCastCrd proc
  801. assume si:error
  802. assume di:error

  804.         fld [bx].M.Ray.O.x
  805.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  806.         fmul [bx].M.MapCast.D
  807.         fadd
  808.         fstp [bx].M.MapCast.O.x

  810.         fld [bx].M.Ray.O.y
  811.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  812.         fmul [bx].M.MapCast.D
  813.         fadd
  814.         fstp [bx].M.MapCast.O.y

  816.         fld [bx].M.Ray.O.z
  817.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  818.         fmul [bx].M.MapCast.D
  819.         fadd
  820.         fstp [bx].M.MapCast.O.z

  822.         ret
  823.        
  824. assume si:nothing
  825. assume di:nothing

  827. SetCastCrd endp       

  829. ;******************************************************************************
  830. ; Check if the ray from the origin `RayOrg` towards the direction `RayDir` is
  831. ; going away from the bounding box
  832. ;******************************************************************************
  833. IsAwayFromBB proc
  834. assume si:error
  835. assume di:error
  836.        
  837.         fld [bx].M.Ray.O.x
  838.         fcomp [bx].BB.N.x; [BBneg.x]
  839.         fstsw ax
  840.         sahf
  841.        
  842. jae XNIsOK
  843.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  844.         fcomp [bx].Val_.FZero;[FZero]
  845.         fstsw ax
  846.         sahf
  847.        
  848. jae XNIsOK
  849.         stc
  850.         jmp done
  851.        
  852. XNIsOK:

  854.         fld [bx].M.Ray.O.x
  855.         fcomp [bx].BB.O.x;[BB.x]
  856.         fstsw ax
  857.         sahf
  858.        
  859. jbe XPIsOK
  860.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  861.         fcomp [bx].Val_.FZero;[FZero]
  862.         fstsw ax
  863.         sahf
  864.        
  865. jbe XPIsOK
  866.         stc
  867.         jmp done
  868.        
  869. XPIsOK:
  870.        
  871.         fld [bx].M.Ray.O.y
  872.         fcomp  [bx].BB.N.y;[BBneg.y]
  873.         fstsw ax
  874.         sahf
  875.        
  876. jae YNIsOK
  877.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  878.         fcomp [bx].Val_.FZero;[FZero]
  879.         fstsw ax
  880.         sahf
  881. jae YNIsOK
  882.         stc
  883.         jmp done
  884. YNIsOK:

  886.         fld [bx].M.Ray.O.y
  887.         fcomp [bx].BB.O.y;[BB.y]
  888.         fstsw ax
  889.         sahf
  890.        
  891. jbe YPIsOK

  893.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  894.         fcomp [bx].Val_.FZero; [FZero]
  895.         fstsw ax
  896.         sahf
  897. jbe YPIsOK
  898.         stc
  899.         jmp done
  900. YPIsOK:

  902.         fld [bx].M.Ray.O.z
  903.         fcomp [bx].BB.N.z; [BBneg.z]
  904.         fstsw ax
  905.         sahf
  906.        
  907. jae ZNIsOK
  908.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  909.         fcomp [bx].Val_.FZero;[FZero]
  910.         fstsw ax
  911.         sahf
  912.        
  913. jae ZNIsOK
  914.         stc
  915.         jmp done
  916.        
  917. ZNIsOK:

  919.         fld [bx].M.Ray.O.z
  920.         fcomp [bx].BB.O.z;[BB.z]
  921.         fstsw ax
  922.         sahf
  923. jbe ZPIsOK

  925.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  926.         fcomp [bx].Val_.FZero;[FZero]
  927.         fstsw ax
  928.         sahf
  929. jbe ZPIsOK
  930.         stc
  931.         jmp done
  932.        
  933. ZPIsOK:

  935.         clc
  936. done:

  938.         ret
  939. assume si:nothing
  940. assume di:nothing
  941. IsAwayFromBB endp
  942.        
  943. ;******************************************************************************
  944. ; Render the pixel by a given ray from the origin `RayOrg` towards the
  945. ; direction `RayDir`
  946. ;******************************************************************************
  947. RenderScene proc uses si
  948. assume di:error
  949.         fld1
  950.         fst  [bx].Mask_.R
  951.         fst  [bx].Mask_.G
  952.         fstp [bx].Mask_.B


  955.         fld  [bx].Cam.x
  956.         fstp [bx].M.Ray.O.x
  957.         fld  [bx].Cam.y
  958.         fstp  [bx].M.Ray.O.y
  959.         fld  [bx].Cam.z
  960.         fstp  [bx].M.Ray.O.z
  961.        

  963.        
  964.         mov cx, SampleDepth
  965. LoopSampling:
  966.         ;push cx
  967.         mov si,cx
  968.         call MapCastProc
  969.         ;pop cx
  970.         mov cx,si
  971.        
  972. ;.if !CARRY?       
  973.         jc CastSphereOrGround

  975. ; If not cast then still step forward
  976. NotCast:
  977.         fld [bx].M.MapCast.O.x
  978.         fstp [bx].M.Ray.O.x
  979.         fld [bx].M.MapCast.O.y
  980.         fstp [bx].M.Ray.O.y
  981.         fld [bx].M.MapCast.O.z
  982.         fstp [bx].M.Ray.O.z

  984.         dec cx
  985.         jcxz Finished1
  986.         jmp LoopSampling

  988. Finished1:
  989.         jmp Finished

  991. ; If cast to the spheres or the ground, do coloring
  992. CastSphereOrGround:
  993.         mov ax, [bx].M.MapCast.I
  994.         cmp ax, 0
  995.         jl CastGround

  997.         ; Casting spheres
  998.         mul [bx].Data_.SizeOf_Sphere
  999.         mov si,ax
  1000.        
  1001.         fld [bx].Mask_.R
  1002.         fmul [si][bx].S.Color.R
  1003.         fstp [bx].Mask_.R
  1004.         fld [bx].Mask_.G
  1005.         fmul [si][bx].S.Color.G
  1006.         fstp [bx].Mask_.G
  1007.         fld [bx].Mask_.B
  1008.         fmul [si][bx].S.Color.B
  1009.         fstp [bx].Mask_.B

  1011.         ; Reflection
  1012.         fld [bx].M.MapCast.N.x
  1013.         fmul [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  1014.         fld [bx].M.MapCast.N.y
  1015.         fmul [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  1016.         fadd
  1017.         fld [bx].M.MapCast.N.z
  1018.         fmul [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  1019.         fadd
  1020.         fadd st(0),st(0) ; (Normal dot Ray) * 2
  1021.        
  1022.         fld st(0)
  1023.         fmul [bx].M.MapCast.N.x
  1024.         fsubr [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  1025.         fstp [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  1026.        
  1027.         fld st(0)
  1028.         fmul [bx].M.MapCast.N.y
  1029.         fsubr [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  1030.         fstp [bx].M.Ray.dir.Ray.y

  1032.         fmul [bx].M.MapCast.N.z
  1033.         fsubr [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  1034.         fstp [bx].M.Ray.dir.Ray.z

  1036.         call SetRayOrg

  1038.         dec cx
  1039.         jcxz Finished
  1040.         jmp LoopSampling
  1041. ;.endif

  1043. ; The ray is casting the ground
  1044. CastGround:
  1045.         fld [bx].M.MapCast.O.x
  1046.         fadd st(0),st(0)
  1047.         fistp [bx].Data_.TempW;[TempW]
  1048.         fwait
  1049.         mov ax, [bx].Data_.TempW;[TempW]
  1050.         fld  [bx].M.MapCast.O.z
  1051.         fadd st(0),st(0)
  1052.         fistp [bx].Data_.TempW; [TempW]
  1053.         fwait
  1054.         xor ax,[bx].Data_.TempW; [TempW]
  1055.         test ax, 1
  1056.         jz GroundColorPattern

  1058.         fld  [bx].Mask_.R
  1059.         fmul [bx].Val_.F05;[F05]
  1060.         fstp [bx].Mask_.R
  1061.         fld  [bx].Mask_.G
  1062.         fmul [bx].Val_.F05;[F05]
  1063.         fstp [bx].Mask_.G
  1064.         fld  [bx].Mask_.B
  1065.         fmul [bx].Val_.F05;[F05]
  1066.         fstp [bx].Mask_.B

  1068. GroundColorPattern:
  1069.         fld [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  1070.         fabs
  1071.         fstp [bx].M.Ray.dir.Ray.y

  1073.         call SetRayOrg

  1075.         dec cx
  1076.         jcxz Finished
  1077.         jmp LoopSampling

  1079. ; Finished iteration
  1080. Finished:
  1081.         call GetSkyColor
  1082.         fld [bx].Mix.GetSkyColor.R
  1083.         fmul [bx].Mask_.R
  1084.         fimul [bx].Val_.C255;[C255]
  1085.         fistp [bx].P.Col.R
  1086.         fld [bx].Mix.GetSkyColor.G
  1087.         fmul [bx].Mask_.G
  1088.         fimul [bx].Val_.C255;[C255]
  1089.         fistp [bx].P.Col.G
  1090.         fld [bx].Mix.GetSkyColor.B
  1091.         fmul[bx].Mask_.B
  1092.         fimul [bx].Val_.C255;[C255]
  1093.         fistp [bx].P.Col.B
  1094.         fwait

  1096. ; Clamp the color not to overflow
  1097.         cmp [bx].P.Col.R, 255
  1098.         jle R_OK
  1099.         mov [bx].P.Col.R, 255
  1100. R_OK:
  1101.         cmp [bx].P.Col.G, 255
  1102.         jle G_OK
  1103.         mov [bx].P.Col.G, 255
  1104. G_OK:
  1105.         cmp [bx].P.Col.B, 255
  1106.         jle B_OK
  1107.         mov [bx].P.Col.B, 255
  1108. B_OK:
  1109.        

  1111.         call PickColor
  1112.        
  1113.         ret
  1114. assume si:nothing
  1115. assume di:nothing
  1116. RenderScene endp

  1118. ; When cast, set the ray origin near the cast point
  1119. SetRayOrg proc
  1120. assume si:error
  1121. assume di:error

  1123.         fld  [bx].M.MapCast.O.x
  1124.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.x
  1125.         fmul [bx].Data_.DistEpsilon2; [DistEpsilon2]
  1126.         fadd
  1127.         fstp  [bx].M.Ray.O.x
  1128.        
  1129.         fld  [bx].M.MapCast.O.y
  1130.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.y
  1131.         fmul [bx].Data_.DistEpsilon2; [DistEpsilon2]
  1132.         fadd
  1133.         fstp [bx].M.Ray.O.y

  1135.         fld  [bx].M.MapCast.O.z
  1136.         fld  [bx].M.Ray.dir.Ray.z
  1137.         fmul [bx].Data_.DistEpsilon2; [DistEpsilon2]
  1138.         fadd
  1139.         fstp [bx].M.Ray.O.z

  1141.         ret
  1142. assume si:nothing
  1143. assume di:nothing
  1144. SetRayOrg endp

  1146. ;std
  1147. ;end start

  1149. ;shellcode
  1150. end _entry
复制代码







  4. tPosition struc
  5.         x dd ?
  6.         y dd ?
  7.         z dd ?
  8. tPosition ends

  10. tPos struc
  11.         x dw ?
  12.         y dw ?
  13. tPos ends


  16. tColor struc
  17.         R dd ?
  18.         G dd ?
  19.         B dd ?
  20. tColor ends
  21. tCol struc
  22.         R dw ?
  23.         G dw ?
  24.         B dw ?
  25. tCol ends

  27. tPixel struct
  28.         Pos tPos <>
  29.         Col tCol <>
  30. tPixel ends

  32. tSphere struct
  33.         Position tPosition <>
  34.         Radius   dd        ?
  35.         Color    tColor    <>
  36. tSphere ends

  38. tColorMix struct
  39.         SkyColor    tColor <>
  40.         LightColor  tColor <>
  41.         FogColor    tColor <>
  42.         GetSkyColor tColor <>
  43. tColorMix ends


  46. tBB struct
  47.         O  tPosition <>
  48.         N  tPosition <>
  49. tBB ends

  51. tConst struct
  52.         F65536    dd ?;65536.0
  53.         F30625    dd ?;3.0625
  54.         FM175     dd ?;-1.75
  55.         FTimeFreq dd ?;1193186.0
  56.         FBigValue dd ?;9999999.0
  57.         FZero     dd ?;0
  58.         F05       dd ?;0.5
  59.         FM1       dd ?;-1.0
  60.         C2        dw ?;2
  61.         C255      dw ?;255
  62.         C256      dw ?;256
  63.         C1000     dw ?;1000
  64. tConst ends

  66. tData struct
  67.         DistEpsilon    dd ?;0.01
  68.         DistEpsilon2   dd ?;0.02
  69.         FogDistance    dd ?;100.0
  70.         SavedVideoMode dw ?;0
  71.         TempW          dw ?;0
  72.         SizeOf_Sphere  dw ?;sizeof tSphere
  73.         Res            tPos <>;<320,200>
  74. tData ends


  77. tLightRay struc
  78.         O    tPosition    <>
  79.         struc dir
  80.                 Ray   tPosition <>
  81.                 Light tPosition <>
  82.         ends
  83.         D    dd ?
  84. tLightRay ends

  86. tMapCast struc
  87.         O tPosition <>
  88.     N tPosition <>
  89.     D dd ?
  90.     I dw ?
  91. tMapCast ends

  93. tMapDist struc
  94.         O tPosition <>
  95.         D dd ?
  96.         I dw ?
  97. tMapDist ends



  101. tMapCastDist struct
  102.         Ray     tLightRay <>
  103.         MapCast tMapCast  <>
  104.         MapDist tMapDist  <>
  105. tMapCastDist ends



  109. tREG struct
  110.         ax_ dw ?
  111.         cx_ dw ?
  112.         dx_ dw ?
  113.         bx_ dw ?
  114.         sp_ dw ?
  115.         bp_ dw ?
  116.         si_ dw ?
  117.         di_ dw ?
  118. tREG ends


  121. tClass struct
  122.         Val_  tConst        <>
  123.         Data_ tData         <>
  124.         DM    db  16*16  dup(?)
  125.         M          tMapCastDist  <>
  126.         Mask_ tColor        <>
  127.         Mix   tColorMix     <>
  128.     Cam   tPosition     <>
  129.     BB    tBB           <>
  130.         P     tPixel        <>
  131.         S     tSphere NumSpheres dup(<>)
  132.        
  133.         R     tREG          <>
  134.         Check dw            <> ;0AA55h
  135. tClass ends
  136. STRUCTCHECK TEXTEQU <@CatStr(%($ - offset _this))>



复制代码










https://github.com/AyalaRs/RAYTRC_
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0xAA55
发表于 2021-2-23 21:27:35 | 显示全部楼层
噗 masm的“宏汇编”看起来比nasm的好看很多。

以及，既然都.686p了，左移右移寄存器不需要再用cl存储位数了吧

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Ayala
 楼主| 发表于 2021-2-23 21:41:38 | 显示全部楼层
0xAA55 发表于 2021-2-23 21:27
噗 masm的“宏汇编”看起来比nasm的好看很多。

以及，既然都.686p了，左移右移寄存器不需要再用cl存储位数 ...

方便调试使用了686p, .286就能编译过，最大程度还原源代码
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