제목 : 허르미 2.0 - Hercules [2] 안녕하세요 허르미입니다. 오늘은 허큘레스를 위한 테크 닉을 하나 소개해 보도록 하겠읍니다. 허큘레스는 2 색입니다. 곧 흰색과 검은색이죠. 하지만 2 가지 색으로는 입체버튼등을 나 타내는데 역부족입니다. 대부분의 Graphic-Based 프로그램들이 네모난 박스에 검은 그림자등으로 일관했던 이유의 한가지가 바 로 이것이었읍니다. VGA 로 통일되었다면 모를까 허큘레스가 아 직 국내 PC 의 많은 부분을 차지하고 있기 때문에 허큘레스를 필 수적으로 지원은 해야 겠는데 GUI 의 추세에 맞추어 Design 을 하려고 하니 허큘레스 카드의 장벽에 막히고 마는 것입니다. 하 지만 나름대로 해결책은 찾아야 한다고 생각합니다. VGA 로 통일 된다면 프로그래머의 입장에서는 좋겠지만 그렇지 않다면 허큘레 스에서도 나름대로 디자인을 해볼수가 있겠죠. 허르미 1.5 에서 는 패턴 칠하기(Pattern Fill) 에 의해서 이 문제를 어느정도 해 결하고 있읍니다. 자 다음의 세가지 패턴을 멀리서 보세요.. ........ . . . . . . . . ........ . . . . ........ . . . . . . . . ........ . . . . ........ . . . . . . . . ........ . . . . ........ . . . . . . . . 점을 찍고 (1) 안찍고 (0) 의 조합을 적당히 함에 따라서 서로 다른 패턴이 얻어지는데.. 이것이 바로 패턴 칠하기 입니다. 허 큘레스에서는 패턴 칠하기에 의해서 '색' 이라는 개념을 쓸수가 있게 됩니다. 허르미 1.5 에서는 VGA 에서 쓰이는 16 color 하나 하나 마다 허큘레스에서 Pattern 을 사용할 수 있도록 하여 VGA 에서 디자인을 하면 허큘레스에서는 그것을 Pattern 으로 바꾸어 비슷한 화면을 보여줄 수 있도록 하고 있읍니다. 위의 세가지 패 턴은 차례대로 WHITE,LIGHTGRAY,DARKGRAY 로 쓰입니다. 물론 점 이 찍힌 부분이 흰색(1) 입니다. 따라서 허르미 1.5 에서 현재 지원하는 허큘레스의 '색' 은 4 가지 입니다. (ZERO , WHITE , LIGHTGRAY,DARKGRAY) 글자를 쓸때 등은 아직도 2 색지원이지만 Fill,가로 line,세로 line 등은 Pattern 을 쓸 수 있게 된 것입 니다. 현재 Quick-Window 루틴등 허르미 1.5 에서 정하고 있는 VGA 화면의 디자인은 따라서 위의 4 색을 이용해서 디자인 되었 읍니다. 이 4 색을 이용하는 한 VGA 와 Hercules 는 비슷한 화면 을 얻을 수 있게 됩니다. 다른 색들은 Hercules 에서는 일단 WHITE 와 같게 가정합니다. 이것은 사용자가 특수함수에 의해서 정해진 패턴으로 할당할 수 있도록 배려하고 있읍니다. Line 에 서 쓰이는 패턴과 Fill 에서 쓰이는 패턴을 각각 지정할 수 있읍 니다. 그럼 위의 패턴을 나타내는 방식을 생각해 보겠읍니다. Fill 쪽이 설명이 쉬우니 Fill 함수를 만들때를 생각해 보겠읍니 다. 앞에서 주지한 바와 마찬가지로 Boxfill 함수의 좌표 지정단 위는 모두 도트입니다. 따라서 예전 1.0 에서 박스의 그림자를 그리던것 처럼 8x16 Font 를 설정하여 화면에 표시해 주는 방식 으로는 안됩니다. 그러므로 실제로 'Fill' 을 해주어야 하는데 저는 xmask,ymask 를 따로 설정하는 방법을 택했읍니다. 즉 Fill 을 하는데는 xmask 와 ymask 를 설정하게 됩니다. xmask 는 y 좌 표가 바뀔때 마다 하나씩 rotate 되고,ymask 는 1 이면 xmask 를 찍고,아니면 ZERO 를 출력합니다. 그리고 하나씩 rotate 합니다. 이를 정리해 보겠읍니다. 1. ymask 를 왼쪽 rotate 2. 만일 Carry 가 발생하면 xmask 를 찍고 3. 아니면 0 을 찍는다. (OverWrite) 4. xmask 를 왼쪽 rotate 5. 반복 물론 2,3 에서 찍는다는 것은 비트 마스크 (bitmask) 를 고려한 도트단위의 출력이어야 합니다. 또한 3 에서 0 을 찍는다는 것은 ZERO 의 색을 찍을때를 생각해 보시면 되는데.. 찍혀야 할 부분 만 Overwrite 하되 찍히면 안되는 부분 (bitmask 가 0 인 부분) 은 화면을 그대로 놔둡니다. 이또한 ZERO 의 색을 찍을 때(저번 강좌) 와 거의 비슷한 처리를 거치게 됩니다. 그러면 앞부분에 나왔던 세가지 패턴에 대한 mask 를 구해볼까요 ? 말할것도 없이 WHITE 는 xmask=0xff,ymask=0xff 입니다. LIGHTGRAY 는 xmask =0xaa,ymask=0xff 이고,DARKGRAY 는 xmask=0xaa,ymask=0xaa 입니 다. 이러한 할당으로 허큘레스에서 4 '색' 을 나타낼 수 있게 되 는 것입니다. xmask,ymask 를 다른 여러가지 값으로 바꾸어 보는 것도 재미있읍니다. 사실 16 색을 8x8 bit Pattern 으로 적당히 배정하여 Hercules 에서 16 color 가까이 나타낼 생각도 해보았 으나 역부족이더군요. 그래서 일단 4 색으로 했읍니다. 전체적인 허르미 1.5 의 디자인이 회색 중심이라 별 문제가 없을 거라고 생각합니다. 그럼 다음에는 line pattern 을 설명해 보도록 하겠 읍니다. 허르미 1.5 에는 도트단위의 가로선 긋기,세로선 긋기가 준비되어 있읍니다. 허큘레스에서는 이것에 패턴을 지원하는데.. 곧 Dot 라인등이 가능해 집니다. 가로선에 할당되는 패턴을 8 bit 로 주면 이것을 도트 좌표에 의해서 적당히 잘라서 화면에 표시해 주는 겁니다. 세로선도 마찬가지가 되겠읍니다. 가로선을 그릴때는 그 패턴을 실제로 화면에 찍을때 사용하는 것이고 세로 선의 경우 Y Pattern 의 비트가 1 이면 화면에 표시하고 0 이면 안찍는 과정을 반복하되 색깔 ZERO 의 처리는 양쪽 다 해주어야 합니다. 선의 패턴설정은 별로 쓰지 않습니다. Default 는 White 는 가로선,세로선 공히 0xff,0xff 이고,Darkgray 는 0x00,0x00 입니다. LightGray 는 0xaa,0xaa 로 하였읍니다. ZERO 역시 0x00,0x00 이 되겠읍니다. 즉 라인에 있어서는 DARKGRAY 와 ZERO 의 차이가 없는 셈이 되겠읍니다. 위에서 쭉 설명한 '패턴' 의 개념은 Hercules 와 VGA 에 서 비슷한 디자인을 쓸 수 있다는 데에 그 가치가 있다고 하겠읍 니다. 허르미 1.5 에서 준비된 Default 디자인을 이용할 경우에 는 Hercules 와 VGA 의 차이를 생각할 필요가 없읍니다. 알아서 적당히 바꾸어 주니까요. 간단하게 설명하긴 했지만 '패턴' 과 'ZERO 컬러처리 (저번 강좌 참고)','허큘레스에서의 도트출력' 은 상당히 중요한 부분입니다. 허르미 1.5 의 허큘레스 모듈을 이해하려면 위의 세가지 개념을 이해해야 합니다. 허르미 1.5 의 허큘레스 모듈중 스크롤,패턴칠하기,라인긋기 모듈은 속도를 위 해서 그 처리를 세부분으로 나누어 합니다. 바이트 단위 좌표로 표시되는 가운데 부분,그리고 왼쪽,오른쪽부분입니다. 왼쪽,오른 쪽 부분은 도트좌표에 걸리므로 Masking 등 복잡한 쓰기 과정을 포함하므로 느립니다. 가운데 부분은 블럭 전송을 포함하므로 빠 릅니다. 따라서 Masking 등을 하는 부분은 최소화 되고,빠른 속 도를 보장받을 수 있는 것이지요. 이때의 Masking 에 대해서 조 금 설명드리겠읍니다. 우선 hgHBoxFill 함수를 보겠읍니다. void hgHBoxFill(int x1,int y1,int x2,int y2,int color) { int xs=x1/8+1; int xe=x2/8-1; unsigned char rmask=~get_mask(x2+1); if (!rmask) rmask=0xff; hercfill(xs,y1,xe,y2,color); hsidefill(xs-1,y1,y2,color,get_mask(x1)); hsidefill(xe+1,y1,y2,color,rmask); } hercfill 은 바이트단위 가운데 출력 모듈입니다. hsidefill 은 왼쪽,또는 오른쪽 끝을 출력하되 mask 를 입력으로 받고 있읍니 다. 스크롤업,다운,가로선,세로선등이 모두 이런 형식으로 sub 함수를 호출합니다. 박스칠하기,라인긋기,스크롤등의 소스는 다 음기회에 소개하도록 하고,여기서는 양 옆의 Masking 에 대해서 알아보겠읍니다. 1) 박스칠하기 의 경우 위에서 허큘레스는 패턴 칠하기 방법을 쓴다고 했읍니 다. 그렇다면 한가지 생각해야 할 것이 있읍니다. 아래의 그림 을 봅시다. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . <현재화면> <새로칠할내용> 편의상 점이 찍힌 곳은 1,아니면 무조건 0 이라고 합시다.새로 칠할 내용을 OR 한다면 간단히 해결되지만 OR 은 겹치기 연산 이므로 문제가 생깁니다. 즉 WHITE 배경위에 LIGHTGRAY 로 칠 하면 LIGHTGRAY 가 나타나야 할텐데,,OR 하면 WHITE 가 나타날 뿐입니다. 따라서 MOVE 에 가까운 연산을 해야 하는데.. 가운 데의 바이트 좌표이용부분은 REP movsb 등 블럭 전송을 이용할 수 있읍니다. 하지만 양끝부분은 Masking 이 필요하므로 mov 를 이용할 수는 없고 조금 특수한 방법을 사용해야 하는데 정 리해보면 다음과 같습니다. * ah 는 비트마스크 * al 은 쓰여질 데이터 mov al,ds:[si] ; 쓰여질 데이터를 로드 and al,ah ; bit masking not ah ; 비트마스크 반전 and es:[di],ah ; 화면에 반전된 마스크로 and not ah ; 비트마스크 복귀 or es:[di],al ; 데이터 쓰기 위 코드가 하는 일을 정리하면 다음과 같습니다. 곧 Bit mask 는 8 bit 중 쓰여질수 있는 비트가 1 입니다. 이때 데이터를 쓸때는 화면과 OR 을 해야 하는데 화면과 겹치지 않게 되어야 합니다. 다시 말하면,Bit mask 의 8 bit 중 1 인 비트는 쓰여 지는 데이터로 대치하고,0 인 비트는 원래의 화면데이터를 유 지해야 하는 것입니다. 조금 복잡하지만 위와 같이 하면 됩니 다. 즉 일단 쓰여져야 할 데이터를 Bitmask 와 And 합니다. 그 러면 데이터중 mask 가 0 인 비트는 모두 0 으로 됩니다. 그리 고는 Bitmask 를 반전하고 쓰여질 화면과 and 합니다. 그러 면.. 원래 Bitmask 가 1 이었던 부분은 0 이 되었을 것이므로 Bitmask 가 1 인 비트와 대응하는 화면위치의 비트는 0 이 됩 니다. 원래의 Bitmask 가 0 이었던 부분은 1 이 되고,이 위치 의 화면의 비트는 그대로 남아있게 됩니다. 자..그럼 이제 데 이터를 OR 로 쓰면 bitmask 가 1 인 부분의 화면비트는 모두 0 이므로 원하는 목적을 달성하게 되는 것입니다. 예를 들어보겠 읍니다. bitmask = 11110000 memory = 10101010 data = 01100110 우선 data 와 bitmask 를 and 하면.. -> 01100000 bitmask 를 반전하고 memory 와 and 하면.. -> 00001010 다시 bitmask 는 반전시키고 (뒤의 처리를 위함) data 는 memory 와 or 시키면.. => 01101010 즉 bitmask 가 1 인 부분은 data 가 쓰였고,,0 인 부분은 memory 가 쓰이게 된다. 따라서 칠해질 부분은 OVERwrite 되면 서 쓰여지지만 칠해져서는 안될 부분은 건드리지 않게 된다. 도트단위로 그림배경등의 일부분에 박스칠하기등을 해도 정상 적으로 동작하게 되는 것이다. 2) 라인 긋기 박스칠하기와 거의 같은 알고리즘으로 동작합니다. 하지만 가 로선 긋기와 세로선 긋기가 약간 차이가 있는데 알고리즘을 살 펴보겠읍니다. 우선 가로선 긋기는 가로로 선을 긋는 것인데 Xpattern 이 실제 쓰는 데이터가 됩니다. 즉 Xpattern ( 가로 8 bit ) 를 화면에 출력함에 있어서 양끝을 Masking 해준것이 라고 보면 되겠읍니다. 가운데 부분은 REP stosb 에 의해서 그 저 xpattern 을 채우기만 하면 되므로 설명을 생략하겠읍니다. 양끝의 처리에 대해서 알아보겠읍니다. 양끝의 처리는 기본적 으로 Fill 과 다를바가 없읍니다. 실제로 루틴중의 일부를 보 겠읍니다. mov ah,BYTE PTR xpattern mov al,BYTE PTR mask and ah,al not al and es:[bx],al or es:[bx],ah ah 에 xpattern,al 에는 Bitmask 가 들어있읍니다. 우선 ah 와 al 을 and (masking) 합니다. 그리고 al 을 반전하고.. 화면 내용과 and 하고.. masking 되었던 xpattern 을 화면에 OR 합 니다.. 박스 칠하기의 양옆을 칠하던 알고리즘과 같다는 것을 알수 있읍니다. 다만 다시 bitmask 를 쓸일이 없기 때문에 al 을 다시 not al 로 되돌리지 않았읍니다. 3) 스크롤 업/다운 스크롤 업과 다운은 기본적으로 같은 것이므로 스크롤 업에 대 해서만 설명하겠읍니다. 1.0 에서도 스크롤 업/다운함수는 스 크롤을 도트단위로 할 수 있었읍니다. 하지만 스크롤 되는 범 위를 도트단위로 제어하지는 못했죠. 바로 이것이 1.5 에서 가 능하게 해야만 하는 부분입니다. 도트단위로 연 윈도우의 내부 를 스크롤 하자면 스크롤 되는 범위를 도트단위로 할 수 있어 야 하니까요.. 역시 바이트단위로 대표되는 가운데 부분과 왼 쪽,오른쪽 side 로 나누어 세번 스크롤 하게 됩니다. 참..바이 트 부분은 일반적으로 다음과 같이 됩니다. 도트좌표 (x1,y1)~(x2,y2) -> 바이트 좌표 (x1/8+1,y1,x2/8-1,y2) (단 x2>x1) 가운데 부분에 대한 스크롤은 1.0 과 다를 것이 없읍니다. 이 부분은 고속으로 수행되죠. 하지만 양 Side 에 대한 스크롤은 masking 이 포함된 복잡한 처리입니다. 사실 역시 박스칠하기 에서 사용된 테크닉을 그대로 사용하고 있읍니다. 쓸 데이터라 는 것이 좀 달라서 그렇죠.. 예를 들어서 아래의 예를 봅시다. y 좌표 5 : 00101010 y 좌표 6 : 01111100 bitmask : 00001111 위와 같은 경우 y 좌표 6 을 y 좌표 5 로 올리는 작업을 한다 고 가정합시다. 이러한 작업을 반복하는 것이 곧 스크롤입니 다. 위 예에서는 bitmask 가 00001111 이므로 오른쪽 4 비트만 위로 올려주어야 겠죠. 일단 y 좌표 6 을 얻어온후 bitmasking 합니다. 그리고는 bitmask 를 반전하고 y 좌표 5 와 and 합니 다. bitmask 는 계속 쓰이므로 다시 반전해두어야 겠죠. 그후 처음에 masking 했던 data 를 y 좌표 5 에 or 로 쓰면 됩니다. 즉 박스 칠하기와 같은 겁니다. 조금 루틴을 살펴볼까요.. asm mov di,bx asm mov si,dx asm mov ah,ds:[si] asm and ah,al asm not al asm and es:[di],al asm not al asm or es:[di],ah dx 는 스크롤에서의 Source,bx 는 스크롤에서의 Destination 을 가리키고 있읍니다. 즉 bx->dx 로의 전송이되겠죠. 위의 예 제의 경우 bx=y 좌표 5,dx=y 좌표 6 의 경우입니다. 물론 실제 로는 x 좌표를 더해주어야 겠지만요.. 그럼 박스 칠하기,라인그리기,스크롤의 알고리즘 적인 것인 모 두 살펴보았읍니다. 다음 강좌에는 이 모두의 소스를 싣고 소 스코드에 대한 설명을 하도록 하겠읍니다. 그럼..허르미!