libbgi: спрайтовый движок v2 + accel-блит/heal leaf'ы + noclip-путь

Спрайтовая графика поверх accel block-copy (docs/sprite-api-design.md):

- Ядро блиттинга: leaf'ы _bgi_blit_rows_raw (dst фикс, только src-страйд) /
  _bgi_copy_rows_raw (getimage) / _bgi_heal_rows_raw (src==dst). DI один на
  спрайт (санкция: малый спрайт под одним DI аудио не рвёт); src[0]-фикс
  снят (точная MAME подавляет CPU-байт триггера записи — на железе
  перепроверить; для heal был избыточен и снят безусловно).
- Общие bracket-free ядра _gfx_blit_full/_gfx_heal_full (полная ширина:
  клип по экрану + split >256 для putimage) + лин _gfx_blit_sprite/
  _gfx_heal_sprite (кадр ≤64, без split, 8-бит w/h) + noclip-варианты
  (клип-кода нет → полный codegen-win).  Имя *_full (не *_clip) — «clip»
  двусмысленно (sprite-ядра тоже клипуют; различитель — ширина/split).
- Движок retained-модели <sprite.h>: sprite_init/update/flip + inline
  move/frame/show/hide/touch; drawn[2] per-page внутри структуры; кадр —
  двухпроходно heal ВСЕ -> блит ВСЕ под одной W3-скобкой/банком на проход.
- Флаг gfx_sprite_clip(on/off): приложение, само следящее за границами,
  отключает клип (~+19% на анимации; диспетч пока через if — funcptr далее).
- putsprite/movesprite/gfx_blit/putimage(COPY)/getimage переведены на ядро.

Тесты: examples/balls (движок, дабл-буфер, boundary-тест клипа),
tests/sprites (RAM PASS, клип 4 края, атлас), tests/blitw (trig-leak),
tests/spriteclip (hardware-probe: железо НЕ режет за краем -> клип нужен),
tests/blitperf, tests/gfxbanks. size-baseline обновлён (53 программы).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-07-12 21:47:37 +03:00
parent 78161561e7
commit 72ce66275e
42 changed files with 2835 additions and 32 deletions
+104 -13
View File
@@ -84,27 +84,110 @@ Quick wins:
- [ ] кэширование block-size между burst'ами (accel помнит размер)
Новые возможности:
- [ ] **пакетное чтение/запись массива байт через акселератор**
отдельные ф-ии, которые в ОДНОМ вызове читают/пишут строку или
столбец пикселей (гориз./верт.), а не по пикселю через
_bgi_read_raw/_bgi_plot_raw. Аналогично тому, как сейчас рисуются
линии (_bgi_hspan_raw/_bgi_vspan_raw задают Port_Y и адрес один раз,
далее burst). Цель — ускорить блиттинг: getimage/putimage сейчас
зовут _bgi_read_raw/_gfx_getpixel256_raw по-пиксельно, из-за чего на
каждый пиксель повторяются out Port_Y + ld bc,(base) + bounds-check
(см. разбор _bgi_read_raw). Дать `_bgi_hread_raw`/`_bgi_hwrite_raw`
(+ vertical) с ABI как у fill-сегментов (HL=addr, B=len, E=y, буфер
в DE) и перевести getimage/putimage на них.
- [ ] `gfx_blit` / `gfx_blit_transparent` — block copy (LD L,L / LD A,A),
прозрачность через bank 0x58 («FF is transparent»)
- [x] ~~пакетное чтение/запись массива байт через акселератор~~
сделано 2026-07-11 (Фаза A спрайтового дизайна,
docs/sprite-api-design.md): leaf `_bgi_copy_rows_raw` (accel
block-copy LD L,L, до 256 байт/burst, размер блока армируется
один раз) + ядро `gfx_blit_part` (клиппинг, полосы ≤256);
putimage(COPY_PUT) и getimage переведены (регресс tests/bgi_img
1:1 с per-pixel эталоном, подрежимы банков на accel-пути —
tests/gfxbanks).
- [ ] **вертикальный copy-leaf `_bgi_copy_cols_raw`** (режим LD A,A —
вертикальная копия, Port_Y двигается сам как у vfill). Анализ
2026-07-12: для СПРАЙТОВ требует column-major хранения (читать
линейный буфер вертикально нельзя — Port_Y не действует вне
видеоокна; референс docs/samples/balls пишет колонками и потому
выводит спрайт ТРАНСПОНИРОВАННЫМ — незаметно только на
симметричном шаре) → формат несовместим с getimage, не делать.
А вот **вертикальный HEAL формат-независим** (экран→экран) и
выгоден для узких высоких областей: L-полоска 2×16 при
горизонтальном движении спрайта = 2 burst'а вместо 16 (8×
меньше оверхеда); выбор ориентации по форме — как в
_gfx_rectfill256. Нюанс: между read и write колонки Port_Y
надо вернуть на y0 (стоп → OUT → ре-арм, ~20Т/колонку).
Делать вместе с L-strip оптимизацией heal.
- [ ] **паттерны через акселератор + FF-прозрачность** (идея 2026-07-11):
всё, что сейчас рисуется по-пиксельно из-за «дырок», можно гнать
burst'ами через банк 0x58 — дырки паттерна кодируются 0xFF и
отбрасываются железом на записи:
- стилизованные линии (_bgi_styled_line: DOTTED/DASHED/CENTER/
USERBIT сейчас per-pixel): построить 16-байтовый шаблон строки
из 16-бит маски (бит=цвет, 0=0xFF) и повторять accel-copy;
- fill-паттерны (_bgi_fill_span, LTSLASH_FILL и пр.): 8-байтовые
строки-шаблоны 8×8 паттерна тем же способом;
- ВНИМАНИЕ: на MAME 0.283 запись FF через 0x58 портит теневое
ОЗУ (частичный скип, см. sprite-api-design «Результаты Фазы 0»)
— включать после подтверждения полного подавления на железе,
либо через 0x5C + пере-heal.
- [x] ~~gfx_blit / putsprite / gfx_heal / movesprite~~ — Фаза B
сделана 2026-07-11 (docs/sprite-api-design.md §3): GFX_BANK_*
константы + gfx_blit/gfx_blit_part/gfx_heal в gfx.h,
putsprite/movesprite в graphics.h; проверено tests/sprites
(прозрачность, клиппинг 4 краёв, heal src==dst, чистый след
movesprite, атлас). Осталась Фаза C — пример-курсор.
- [ ] **managed-движок спрайтов v2** — sprite_t (drawn-координаты
per-page ВНУТРИ структуры) + retained-модель:
sprite_move/frame/show/hide меняют только state,
sprite_update(arr,n) делает «heal все → блит все» на текущей
draw-странице, sprite_flip — сахар с vsync+флипом; z-order =
индекс массива. Интегрирует спрайты со сменой страниц —
снимает с приложения учёт drawn[2][N] (источник багов,
examples/balls 2026-07-11). Полный эскиз:
docs/sprite-api-design.md §9.1.
- [ ] `gfx_xor_rect` / `gfx_or_rect` / `gfx_and_rect` / `gfx_invert_rect`
- [ ] шрифты ≠ 8×8: gfx_set_font_data(ptr,w,h,advance), proportional,
8×16/16×16, отдельный font_id API; font-quad для 640×256
(per-cell палитра через дескрипторы 0x0300..0x039F)
Оптимизации (не сейчас):
- [x] ~~stride-арифметика в _bgi_copy_rows_raw — вон из горячего
цикла~~ — сделано 2026-07-12 (профиль examples/balls vs
docs/samples/balls): универсальный leaf — SMC-патч страйдов в
8-битные add/adc-цепочки при входе (140Т → 73Т/строку, BC/push/
pop/ex ушли); heal — отдельный `_bgi_heal_rows_raw` без адресной
арифметики вообще (77Т/строку против 204Т; референсный уровень).
Шар 16×16: ~9.6 → ~6.6 кТ (heal 16×173 + блит 16×236). Регресс:
blitw/bgi_img/sprites/balls — 1:1. Остатки разрыва с asm-
референсом — C-обвязка вызовов (batch-пасс, см. ниже) и спец-
blit-leaf (dstride 0: 30Т/строку — делать по замеру).
- [ ] **batch-пасс для спрайтов** (движок v2, §9.1) — В РАБОТЕ 2026-07-12.
Разрыв ~2× с asm-референсом (docs/samples/balls) — это НЕ
W3-скобка (_bgi_begin = 5 инструкций, ~35Т), а per-call
C-обвязка, повторяемая 2×N раз: полный клип (528/362 Б),
парс заголовка img, save/restore банка, SDCC-фрейм 7-арг вызова.
Референс всё это платит ОДИН раз на проход: W3 замаплен на видео
на всю программу (в цикле не трогает), банк-подрежим ставит один
`out` на проход (0x5C рисовать всё → 0x50 лечить всё), DI держит
на весь проход. Движок v2 повторяет это (per-pass W3/банк/клип-
fast-path, адресация из кэша w,h в структуре), НО DI оставляем
гранулярным (по строке в leaf) — референс держит длинный DI
только потому, что у него нет аудио-ISR; под CBL/IM2 длинный DI
сорвёт звук (docs/accel-fill-budget.md).
- [ ] клип fast-path «прямоугольник целиком на экране» в gfx_blit_part
(4 сравнения вместо полного пути) — делается в _gfx_blit_full/
_gfx_heal_full вместе с batch-пассом.
- [ ] размер: общий clip-хелпер для gfx_blit_part (528 Б) и gfx_heal
(362 Б) — клиппинг сейчас продублирован; кандидат −300..400 Б.
- [ ] gfx_line через accel для пологих диагоналей (runs ≥ 4-5 px)
- [ ] композитные примитивы с одним W3-swap на операцию
- [ ] ~~**спрайт-анимация: heal только открывшейся L-полоски**~~
ОТВЕРГНУТО 2026-07-12 для ПРОЗРАЧНЫХ спрайтов (наш случай).
L-полоска (bbox старой позиции минус новой) корректна ТОЛЬКО для
непрозрачного full-box спрайта: тогда зону перекрытия целиком
перекрашивает новый блит. У прозрачного спрайта (0xFF через
0x5C) в перекрытии дырки нового кадра НЕ перекрывают старые
непрозрачные пиксели → на хвосте остаётся «полумесяц» старого
изображения ВНУТРИ bbox-перекрытия, куда L-полоска не достаёт.
Точный «новооткрытый» набор = old_opaque AND NOT new_opaque —
это heal-с-маской по форме, а не по bbox, на Z80 дороже самого
heal. Подтверждено чтением референса docs/samples/balls:
restore_bg лечит ПОЛНЫЙ 16×16 (ld b,16 + 16 байт/строку),
L-полоску не использует. Итог: heal остаётся full-box; экономия
только через batch-пасс (амортизация обвязки), не через L-полоску.
L-полоска годна лишь для непрозрачных тайлов фона — не спрайтов.
Дисциплина «heal ВСЕ → блит ВСЕ» по-прежнему обязательна (слияние
heal+блит per-sprite выкусывает соседа на перекрытии — проверено
examples/balls 2026-07-11).
- [ ] **span-примитивы для узких прямоугольников**: при узкой стороне
≤ 8 линий chunked-rectfill проигрывает простому циклу
_bgi_hspan_raw/_bgi_vspan_raw (подготовка+precompute ~340Т уходят
@@ -134,6 +217,14 @@ Quick wins:
Y..Y+15): в MAME 0.283 НЕ работает (2026-06-01). На железе:
dual-write тест → если работает, кэшировать Port_Y в putpixel
(~8× меньше OUT для Брезенхэма); если нет — вычистить из доков.
- [ ] **Подрежимы видеостраниц #50..#5F** (tests/gfxbanks +
tests/sprites, дизайн docs/sprite-api-design.md): перепрогнать
на железе и сверить со скриншотами MAME. Три открытых вопроса: (1) 0x58 — полное
подавление FF-записи (док/master-MAME) или FF протекает в
теневое ОЗУ (MAME 0.283)? (2) FF в VRAM — цвет 255 (MAME) или
display-подстановка фона из ОЗУ (тогда дешёвое стирание
FF-заливкой, tests/fferase)? (3) accel-путь = CPU-пути (в ПЛМ
пути физически разные).
- [ ] fdmax: лимит манипуляторов и зависание 9-го OPEN — MAME vs железо.
- [ ] CBL: щелчок перед первым проигрыванием звука за сессию (tests/
cbltest, tests/cblwav) — воспроизводится ТОЛЬКО на первом запуске