libc: BGI Фаза 2a — arc/ellipse/drawpoly

Дуги/эллипсы через целочисленную тригонометрию Q7 (_bgi_trig.c, ×128) +
общий рисователь полилинией (_bgi_arc_draw.c). arc(x,y,st,end,r),
ellipse(x,y,st,end,xr,yr), drawpoly(n,pts). Проверено в MAME (tests/
bgitest): окружность/эллипс/дуга/полигон рисуются корректно.

ВАЖНО: тригонометрию считаем в int (Q7), НЕ через (long)…>>8 — первая
версия на 32-бит арифметике рисовала эллипс прямоугольником (SDCC/z80
криво собирает 32-бит; см. memory/avoid_32bit_arith_z80). Q7 даёт
радиус×значение ≤ 255×128 < 32767 — всё влезает в 16 бит.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>

libc/bgi/_bgi.h

@@ -42,6 +42,17 @@ unsigned _bgi_read(int x, int y);
 void     _bgi_begin(void);
 void     _bgi_end(void);
 void     _bgi_plot_raw(int x, int y, uint8_t color);
+
+/* ---- Тригонометрия для дуг (_bgi_trig.c) ------------------------- *
+ * Угол в градусах; результат sin/cos × 128 (Q7 — чтобы радиус×значение
+ * влезало в int без 32-бит арифметики). */
+int _bgi_sin128(int deg);
+int _bgi_cos128(int deg);
+
+/* Общий рисователь дуги/контура эллипса (_bgi_arc_draw.c): полилиния
+ * по точкам от stangle до endangle с полуосями xr,yr вокруг (cx,cy). */
+void _bgi_ellipse_arc(int cx, int cy, int stangle, int endangle,
+                      int xr, int yr, uint8_t color);
 void     _bgi_hspan(int x, int y, int len, uint8_t color);
 void     _bgi_lineseg(int x0, int y0, int x1, int y1, uint8_t color);
 void     _bgi_fillrect(int x, int y, int w, int h, uint8_t color);

libc/bgi/_bgi_arc_draw.c

@@ -0,0 +1,33 @@
+/*
+ * _bgi_ellipse_arc — контур дуги/эллипса полилинией.
+ *
+ * Точки параметризованы углом (BGI: 0°=восток, против часовой, ось Y
+ * вниз): px = cx + xr*cos(a), py = cy - yr*sin(a).  Соседние выборки
+ * соединяются отрезками — контур сплошной при любом радиусе.
+ *
+ * Тригонометрия в Q7 (×128): xr*cos128 ≤ 255×128 < 32767, помещается в
+ * int — БЕЗ 32-битной арифметики (её SDCC/Z80 собирает криво: раньше
+ * эллипс через (long)…>>8 рисовался прямоугольником).
+ */
+
+#include "_bgi.h"
+
+void _bgi_ellipse_arc(int cx, int cy, int stangle, int endangle,
+                      int xr, int yr, uint8_t color)
+{
+    int a, x, y, px, py, first;
+
+    if (endangle < stangle) endangle += 360;   /* дуга через 0° */
+
+    px = 0;
+    py = 0;
+    first = 1;
+    for (a = stangle; a <= endangle; a++) {
+        x = cx + ((xr * _bgi_cos128(a)) >> 7);
+        y = cy - ((yr * _bgi_sin128(a)) >> 7);
+        if (!first) _bgi_lineseg(px, py, x, y, color);
+        px = x;
+        py = y;
+        first = 0;
+    }
+}

libc/bgi/_bgi_trig.c

@@ -0,0 +1,43 @@
+/*
+ * _bgi_trig — целочисленная тригонометрия для дуг/эллипсов BGI.
+ *
+ * Угол в градусах (Turbo-C); sin/cos масштабированы на 128 (Q7):
+ * _bgi_sin128(90) = 128.  Масштаб 128 (а не 256) выбран так, чтобы
+ * произведение радиус×значение помещалось в 16-бит int для любого
+ * экранного радиуса (255×128 = 32640 < 32767) — и НЕ приходилось
+ * трогать 32-битную арифметику, которую SDCC/Z80 собирает криво
+ * (см. memory/avoid_32bit_arith_z80; ловили эллипс-в-прямоугольник).
+ */
+
+#include "_bgi.h"
+
+/* sin(0°..90°) × 128. */
+static const int _bgi_sintab[91] = {
+      0,   2,   4,   7,   9,  11,  13,  16,  18,  20,
+     22,  24,  27,  29,  31,  33,  35,  37,  40,  42,
+     44,  46,  48,  50,  52,  54,  56,  58,  60,  62,
+     64,  66,  68,  70,  72,  73,  75,  77,  79,  81,
+     82,  84,  86,  87,  89,  91,  92,  94,  95,  97,
+     98,  99, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110,
+    111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 119,
+    120, 121, 122, 122, 123, 124, 124, 125, 125, 126,
+    126, 126, 127, 127, 127, 128, 128, 128, 128, 128,
+    128,
+};
+
+/* sin(угол°) × 128, угол приводится к 0..359. */
+int _bgi_sin128(int deg)
+{
+    deg %= 360;
+    if (deg < 0) deg += 360;
+    if (deg <= 90)  return  _bgi_sintab[deg];
+    if (deg <= 180) return  _bgi_sintab[180 - deg];
+    if (deg <= 270) return -_bgi_sintab[deg - 180];
+    return -_bgi_sintab[360 - deg];
+}
+
+/* cos(угол°) × 128 = sin(угол+90). */
+int _bgi_cos128(int deg)
+{
+    return _bgi_sin128(deg + 90);
+}

libc/bgi/arc.c

@@ -0,0 +1,7 @@
+/* arc — дуга окружности радиуса r от stangle до endangle (градусы). */
+#include "_bgi.h"
+
+void arc(int x, int y, int stangle, int endangle, int radius)
+{
+    _bgi_ellipse_arc(x, y, stangle, endangle, radius, radius, _bgi_fg);
+}

libc/bgi/drawpoly.c

@@ -0,0 +1,17 @@
+/*
+ * drawpoly — ломаная по numpoints точкам (массив x0,y0,x1,y1,…),
+ * текущим цветом.  Как в Turbo-C, контур НЕ замыкается автоматически:
+ * чтобы получить замкнутый полигон, повторите первую точку последней.
+ */
+#include "_bgi.h"
+
+void drawpoly(int numpoints, const int *polypoints)
+{
+    int i;
+    if (numpoints < 2) return;
+    for (i = 0; i < numpoints - 1; i++) {
+        _bgi_lineseg(polypoints[2 * i],     polypoints[2 * i + 1],
+                     polypoints[2 * i + 2], polypoints[2 * i + 3],
+                     _bgi_fg);
+    }
+}

libc/bgi/ellipse.c

@@ -0,0 +1,11 @@
+/*
+ * ellipse — контур эллипса/эллиптической дуги с полуосями xradius,
+ * yradius от stangle до endangle.  Полный эллипс: stangle=0,endangle=360.
+ */
+#include "_bgi.h"
+
+void ellipse(int x, int y, int stangle, int endangle,
+             int xradius, int yradius)
+{
+    _bgi_ellipse_arc(x, y, stangle, endangle, xradius, yradius, _bgi_fg);
+}