3D_OCTAHEDRON

; Programma in Assembly per Commodore 64
; Scritto da Kimono (F. Nardella)
; Visualizza e ruota un ottaedro in modalità bitmap (HiRes)
; Le coordinate dei vertici del poliedro sono precalcolate e lette da memoria

* = $C000
;******************************************************
; PARAMETRI VICII
;******************************************************
VICII  = $d000
VICII1 = VICII + $11  ; VICII Control Register 1 - Hi Res - 53265
VICII2 = VICII + $16  ; VICII Control Register 2 - Hi Res - 53270
VICIIA = VICII + $18  ; VICII Start Address Graphic Ram - 53272
VICIIB = VICII + $20  ; VICII Border Color Registry - 53280
VICIIS = VICII + $21  ; VICII BackGround Color Registry - 53281

loc = $5a ;loc e loc+1 sono LSB e MSB della locaz. in Graphic RAM in cui accendere il pixel
store = $5c
bmpage = $ff
FRAMEPTR = $fb     ; Puntatore al frame corrente
FRAMECNT = $fd     ; Contatore dei frame
PARAMS = $828
xL = PARAMS + 0 ; LSB sono le coordinate per plot
xH = PARAMS + 1 ; MSB sono le coordinate per plot
yy = PARAMS + 2 ; sono le coordinate per plot
x1  = PARAMS + 3  ; Coordinata X del primo punto
y1  = PARAMS + 4  ; Coordinata Y del primo punto
x2  = PARAMS + 5  ; Coordinata X del secondo punto
y2  = PARAMS + 6  ; Coordinata Y del secondo punto
dx  = PARAMS + 7  ; Differenza X
dy  = PARAMS + 8  ; Differenza Y
sx  = PARAMS + 9  ; Direzione X (-1 o +1)
sy  = PARAMS + 10 ; Direzione Y (-1 o +1)
err = PARAMS + 11 ; Errore accumulato


START
    ldx #11
    stx VICIIB     ; Bordo grigio scuro
    jsr HIRES      ; Passa in modalità hi res
    jsr GRRAM      ; Imposta l'area della RAM grafica
    jsr CLEARGR    ; Cancella la RAM grafica
    jsr CLEARCO    ; Cancella la Color RAM
    jsr DRAWCUBE   ; Disegna e ruota il dodecaedro

    rts

DRAWCUBE
    ; Inizializza il puntatore al primo frame
    lda #<COORD_TABLE
    sta FRAMEPTR
    lda #>COORD_TABLE
    sta FRAMEPTR+1
    lda #0
    sta FRAMECNT

ANIMATE
    jsr DRAWFRAME  ; Disegna il frame corrente
    jsr DELAY      ; Attendi
    jsr DELAY
    jsr DELFRAME   ; Cancella il frame corrente

    ; Passa al frame successivo
    lda FRAMEPTR
    clc
    adc #48       ; Ogni frame occupa 48 byte
    sta FRAMEPTR
    bcc b_no_carry
    inc FRAMEPTR+1
b_no_carry

    ; Incrementa il contatore dei frame
    inc FRAMECNT
    lda FRAMECNT
    cmp #15      ; Numero totale di frame
    bne ANIMATE

    jmp DRAWCUBE

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per disegnare il cubo
; --------------------------------------------------------------
DRAWFRAME
    ldy #0
    ldx #0
draw_loop
    ; Leggi coordinate x1,y1
    lda (FRAMEPTR),y
    sta x1
    iny
    lda (FRAMEPTR),y
    sta y1
    iny

    ; Leggi coordinate x2,y2
    lda (FRAMEPTR),y
    sta x2
    iny
    lda (FRAMEPTR),y
    sta y2
    iny

    stx store+1     ; Salva X
    tya
    pha             ; Salva Y
    jsr LINE        ; Disegna la linea
    pla
    tay             ; Recupera Y
    ldx store+1     ; Recupera X

    inx
    cpx #12         ; 12 linee per il dodecaedro
    bne draw_loop
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per cancellare il cubo
; --------------------------------------------------------------
DELFRAME
    ldy #0
    ldx #0
del_loop
    ; Leggi coordinate x1,y1
    lda (FRAMEPTR),y
    sta x1
    iny
    lda (FRAMEPTR),y
    sta y1
    iny

    ; Leggi coordinate x2,y2
    lda (FRAMEPTR),y
    sta x2
    iny
    lda (FRAMEPTR),y
    sta y2
    iny

    stx store+2
    tya
    pha             ; Salva Y
    jsr DELLINE        ; Disegna la linea
    pla             ; Recupera Y
    tay
    ldx store+2

    inx
    cpx #12         ; 12 linee per il dodecaedro
    bne del_loop
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per introdurre un ritardo
; --------------------------------------------------------------
DELAY
    ldx #$FF
    ldy #$FF
delay_loop
    dex
    bne delay_loop
    dey
    bne delay_loop
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per attivare la modalità bitmap HiRes
; --------------------------------------------------------------
HIRES
    lda VICII1
    ora #32
    sta VICII1
    rts

GRRAM
    lda VICIIA
    ora #8
    sta VICIIA
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per pulire lo schermo grafico
; --------------------------------------------------------------
CLEARGR
    lda #0
    sta $fa
    lda #$20
    sta $fb
    ldx #32
loop
    ldy #$0
byte
    lda #$0
    sta ($fa),y
    dey
    bne byte
    inc $fb
    dex
    bne loop
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per pulire e impostare la Color RAM
; --------------------------------------------------------------
CLEARCO
    lda #208
    ldx #0
    stx $fa
    ldx #4
    stx $fb
    ldy #0
cloop
    sta ($fa),y
    iny
    bne CLOOP
    inc $fb
    ldx $fb
    cpx #8
    bne cloop
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per disegnare un punto
; --------------------------------------------------------------
PLOT
    jsr SUB_PLOT
    ora BITMASK,x
    sta (loc),y
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per cancellare un punto
; --------------------------------------------------------------
UNPLOT
    jsr SUB_PLOT
    and NEGMASK,x
    sta (loc),y
    rts

SUB_PLOT
    lda xL
    and #7
    tax
    lda #0
    sta loc
    lda xL
    and #$f8
    sta store
    lda yy
    lsr
    lsr
    lsr
    sta loc+1
    lsr
    ror loc
    lsr
    ror loc
    adc loc+1
    sta loc+1
    lda yy
    and #7
    adc loc
    adc store
    sta loc
    lda loc+1
    adc xH
    adc bmpage
    sta loc+1
    ldy #0
    lda (loc),y
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per disegnare una linea tra due punti
; --------------------------------------------------------------
LINE
    jsr SUB_LINE

    ; Calcola error = (dx > dy ? dx : dy) / 2
    lda dx
    cmp dy
    bcc dy_greater
    lsr             ; Dividi dx per 2
    sta err
    jmp check_slopes
dy_greater
    lda dy
    lsr             ; Dividi dy per 2
    sta err

check_slopes
    ; Decidi quale routine di loop usare
    lda dx
    cmp dy
    bcs dx_ge_dy    ; Se dx >= dy, usa la routine x-dominant

    ; Routine y-dominant (pendenza > 1)
y_loop
    jsr PLOT        ; Disegna il punto

    ; Aggiorna l'errore e muovi x se necessario
    lda err
    clc
    adc dx          ; err += dx
    sta err
    cmp dy          ; Se err >= dy...
    bcc skip_x_step
    sec
    sbc dy          ; ...sottrai dy da err
    sta err
    lda xL          ; ...e incrementa/decrementa x
    clc
    adc sx
    sta xL
    bcc skip_x_step
    inc xH          ; Gestisci il riporto se necessario
skip_x_step

    ; Incrementa o decrementa y
    lda yy
    clc
    adc sy
    sta yy

    ; Controlla se abbiamo raggiunto y2
    cmp y2
    bne y_loop      ; Se y != y2, continua
    lda xL
    cmp x2
    bne y_loop      ; Se x != x2, continua
    rts

dx_ge_dy
    ; Routine x-dominant (pendenza <= 1)
x_loop
    jsr PLOT        ; Disegna il punto

    ; Aggiorna l'errore e muovi y se necessario
    lda err
    clc
    adc dy          ; err += dy
    sta err
    cmp dx          ; Se err >= dx...
    bcc skip_y_step
    sec
    sbc dx          ; ...sottrai dx da err
    sta err
    lda yy          ; ...e incrementa/decrementa y
    clc
    adc sy
    sta yy
skip_y_step

    ; Incrementa o decrementa x
    lda xL
    clc
    adc sx
    sta xL
    bcc no_carry
    inc xH          ; Gestisci il riporto se necessario
no_carry

    ; Controlla se abbiamo raggiunto x2
    cmp x2
    bne x_loop      ; Se x != x2, continua
    lda yy
    cmp y2
    bne x_loop      ; Se y != y2, continua
    rts

SUB_LINE
    ; Controlla se x1 > x2 e in tal caso scambia i punti
    lda x1
    cmp x2
    bcc no_swap_x   ; Se x1 < x2, non serve scambiare

    ; Scambia x1 e x2
    lda x1
    pha             ; Salva x1 nello stack
    lda x2
    sta x1
    pla
    sta x2

    ; Scambia anche y1 e y2
    lda y1
    pha             ; Salva y1 nello stack
    lda y2
    sta y1
    pla
    sta y2

no_swap_x

    ; Calcola dx = abs(x2 - x1)
    lda x2
    sec
    sbc x1
    bpl store_dx    ; Se è positivo, salta
    eor #$FF        ; Altrimenti, negalo (complemento a 1)
    clc
    adc #1          ; Complemento a 2 per ottenere abs()
store_dx
    sta dx

    ; Calcola dy = abs(y2 - y1)
    lda y2
    sec
    sbc y1
    bpl store_dy    ; Se è positivo, salta
    eor #$FF        ; Altrimenti, negalo
    clc
    adc #1
store_dy
    sta dy

    ; Determina direzione x (sx)
    lda x1
    cmp x2
    bcc x_ascending
    lda #$FF        ; sx = -1 (x1 > x2)
    jmp store_sx
x_ascending
    lda #$01        ; sx = 1 (x1 < x2)
store_sx
    sta sx

    ; Assicurati che sx sia sempre positivo
    lda #$01
    sta sx

    ; Determina direzione y (sy)
    lda y1
    cmp y2
    bcc y_ascending
    lda #$FF        ; sy = -1 (y1 > y2)
    jmp store_sy
y_ascending
    lda #$01        ; sy = 1 (y1 < y2)
store_sy
    sta sy

    ; Imposta i valori iniziali di x e y
    lda x1
    sta xL
    lda #0          ; Assumiamo che xH sia sempre 0 per semplicità
    sta xH
    lda y1
    sta yy
    rts

; --------------------------------------------------------------
; Funzione per cancellare una linea tra due punti
; --------------------------------------------------------------
DELLINE
    jsr SUB_LINE

    ; Calcola error = (dx > dy ? dx : dy) / 2
    lda dx
    cmp dy
    bcc d_dy_greater
    lsr             ; Dividi dx per 2
    sta err
    jmp d_check_slopes
d_dy_greater
    lda dy
    lsr             ; Dividi dy per 2
    sta err

d_check_slopes
    ; Decidi quale routine di loop usare
    lda dx
    cmp dy
    bcs d_dx_ge_dy    ; Se dx >= dy, usa la routine x-dominant

    ; Routine y-dominant (pendenza > 1)
d_y_loop
    jsr UNPLOT        ; Cancella il punto

    ; Aggiorna l'errore e muovi x se necessario
    lda err
    clc
    adc dx          ; err += dx
    sta err
    cmp dy          ; Se err >= dy...
    bcc d_skip_x_step
    sec
    sbc dy          ; ...sottrai dy da err
    sta err
    lda xL          ; ...e incrementa/decrementa x
    clc
    adc sx
    sta xL
    bcc d_skip_x_step
    inc xH          ; Gestisci il riporto se necessario
d_skip_x_step

    ; Incrementa o decrementa y
    lda yy
    clc
    adc sy
    sta yy

    ; Controlla se abbiamo raggiunto y2
    cmp y2
    bne d_y_loop      ; Se y != y2, continua
    lda xL
    cmp x2
    bne d_y_loop      ; Se x != x2, continua
    rts

d_dx_ge_dy
    ; Routine x-dominant (pendenza <= 1)
d_x_loop
    jsr UNPLOT        ; Cancella il punto

    ; Aggiorna l'errore e muovi y se necessario
    lda err
    clc
    adc dy          ; err += dy
    sta err
    cmp dx          ; Se err >= dx...
    bcc d_skip_y_step
    sec
    sbc dx          ; ...sottrai dx da err
    sta err
    lda yy          ; ...e incrementa/decrementa y
    clc
    adc sy
    sta yy
d_skip_y_step

    ; Incrementa o decrementa x
    lda xL
    clc
    adc sx
    sta xL
    bcc d_no_carry
    inc xH          ; Gestisci il riporto se necessario
d_no_carry

    ; Controlla se abbiamo raggiunto x2
    cmp x2
    bne d_x_loop      ; Se x != x2, continua
    lda yy
    cmp y2
    bne d_x_loop      ; Se y != y2, continua
    rts


BITMASK
    .byte $80, $40, $20, $10, $08, $04, $02, $01

; Tabella maschere negate (complemento delle maschere bit)
NEGMASK
    .byte $7F, $BF, $DF, $EF, $F7, $FB, $FD, $FE

COORD_TABLE
; Frame 0
 .byte 210, 100, 160, 150
 .byte 210, 100, 160, 50
 .byte 210, 100, 160, 100
 .byte 210, 100, 160, 100
 .byte 110, 100, 160, 150
 .byte 110, 100, 160, 50
 .byte 110, 100, 160, 100
 .byte 110, 100, 160, 100
 .byte 160, 150, 160, 100
 .byte 160, 150, 160, 100
 .byte 160, 50, 160, 100
 .byte 160, 50, 160, 100

; Frame 1
 .byte 211, 100, 161, 146
 .byte 211, 100, 158, 48
 .byte 211, 100, 164, 91
 .byte 211, 100, 153, 113
 .byte 111, 100, 161, 146
 .byte 111, 100, 158, 48
 .byte 111, 100, 164, 91
 .byte 111, 100, 153, 113
 .byte 161, 146, 164, 91
 .byte 161, 146, 153, 113
 .byte 158, 48, 164, 91
 .byte 158, 48, 153, 113

; Frame 2
 .byte 211, 100, 163, 141
 .byte 211, 100, 155, 49
 .byte 211, 100, 167, 83
 .byte 211, 100, 147, 126
 .byte 113, 100, 163, 141
 .byte 113, 100, 155, 49
 .byte 113, 100, 167, 83
 .byte 113, 100, 147, 126
 .byte 163, 141, 167, 83
 .byte 163, 141, 147, 126
 .byte 155, 49, 167, 83
 .byte 155, 49, 147, 126

; Frame 3
 .byte 211, 100, 167, 135
 .byte 211, 100, 149, 52
 .byte 211, 100, 170, 75
 .byte 211, 100, 144, 136
 .byte 115, 100, 167, 135
 .byte 115, 100, 149, 52
 .byte 115, 100, 170, 75
 .byte 115, 100, 144, 136
 .byte 167, 135, 170, 75
 .byte 167, 135, 144, 136
 .byte 149, 52, 170, 75
 .byte 149, 52, 144, 136

; Frame 4
 .byte 210, 100, 172, 128
 .byte 210, 100, 141, 59
 .byte 210, 100, 171, 67
 .byte 210, 100, 143, 143
 .byte 118, 100, 172, 128
 .byte 118, 100, 141, 59
 .byte 118, 100, 171, 67
 .byte 118, 100, 143, 143
 .byte 172, 128, 171, 67
 .byte 172, 128, 143, 143
 .byte 141, 59, 171, 67
 .byte 141, 59, 143, 143

; Frame 5
 .byte 209, 100, 178, 121
 .byte 209, 100, 133, 69
 .byte 209, 100, 171, 60
 .byte 209, 100, 145, 148
 .byte 121, 100, 178, 121
 .byte 121, 100, 133, 69
 .byte 121, 100, 171, 60
 .byte 121, 100, 145, 148
 .byte 178, 121, 171, 60
 .byte 178, 121, 145, 148
 .byte 133, 69, 171, 60
 .byte 133, 69, 145, 148

; Frame 6
 .byte 207, 100, 183, 112
 .byte 207, 100, 125, 80
 .byte 207, 100, 168, 55
 .byte 207, 100, 150, 150
 .byte 124, 100, 183, 112
 .byte 124, 100, 125, 80
 .byte 124, 100, 168, 55
 .byte 124, 100, 150, 150
 .byte 183, 112, 168, 55
 .byte 183, 112, 150, 150
 .byte 125, 80, 168, 55
 .byte 125, 80, 150, 150

; Frame 7
 .byte 204, 100, 188, 104
 .byte 204, 100, 119, 93
 .byte 204, 100, 163, 51
 .byte 204, 100, 156, 150
 .byte 128, 100, 188, 104
 .byte 128, 100, 119, 93
 .byte 128, 100, 163, 51
 .byte 128, 100, 156, 150
 .byte 188, 104, 163, 51
 .byte 188, 104, 156, 150
 .byte 119, 93, 163, 51
 .byte 119, 93, 156, 150

; Frame 8
 .byte 201, 100, 191, 95
 .byte 201, 100, 115, 106
 .byte 201, 100, 156, 49
 .byte 201, 100, 163, 148
 .byte 131, 100, 191, 95
 .byte 131, 100, 115, 106
 .byte 131, 100, 156, 49
 .byte 131, 100, 163, 148
 .byte 191, 95, 156, 49
 .byte 191, 95, 163, 148
 .byte 115, 106, 156, 49
 .byte 115, 106, 163, 148

; Frame 9
 .byte 196, 100, 193, 86
 .byte 196, 100, 115, 117
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 .byte 196, 100, 171, 145
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