Chapter 1.4

1.4　例題プログラム PCUBE.BAS の解説

例題プログラムは、種々の3Dの幾何モデルの創成をまとめたものです。基本BASICの文法で記述されていますので、それほど解読は難しくないと思います。モニター画面にはモデル一つずつがディスプレイされますが、図1.2はこれらを一ページ分にまとめたものです。
プログラムリストの英字は、歴史的な背景があって大文字だけが使われていますが、新しいバージョンでは、英字の小文字も利用できるものがあります。
このプログラムが作成された年代の16ビットのパーソナルコンピュータは、クロック周波数が４～８MHz 程度でしたので、画像が出て次の画像を作るまでに図を観察する時間的なゆとりがありました。現在の高速のＣＰＵでは処理が早くなりすぎるので、HFDISPのコマンドの後に、PAUSE 文を挿入しておくのがよいでしょう。
NUCE_BASICの作業領域は変数と配列を管理します。これはBASICのプログラムをRUNコマンドで実行させるとそれまでの変数と配列すべて消去されます。GEOMAPのモデル保存の作業領域は、上とは別になっていて、この作業領域の初期化はCMINITで処理されます。
GEOMAPのコマンドは、NUCE_BASICの基本コマンドに対して追加コマンドの形をとっていて、幾何学的な処理に便利なように命名にも工夫されています。Pで始まるコマンド名(PCUBE,PWEDGE,PCYLN,PCONE...) は、多面体(Polyhedron)を意味してつけた英字です。
コマンド PTRUNC は、多面体生成の基本コマンドですが、回転体の側面を平面で削ぎ落として(truncated) 作ったという意味の命名です。PHDFCとPHDFLはPoliHeDronの面(Face)をカット(Cut)して作る、また面の周(Loop)を回る頂点の集合で与える、と言う意味での命名です。
紛らわしいのは PCYLNとPRCYLN の区別、 PCONEとPRCONEの区別です。 Rは Regularの意味で、正多角柱、正多角錐を意味しています。
グラフィックスに関係するコマンドは、イニシャルにDがついたものと、Hがついたものとがあります。グラフィックスのコマンドは、ハードウェアに依存しますので、これに関係するコマンドにDがつけてあります。全体の実行形式のプログラムをコンパイルするとき、この処理系を別扱いしています。Hは、隠れ線処理(Hidden line) に関係した処理という意味が込められていますが、原理的には3D-2Dのモデル変換のコマンド群です。CLSは、MS-DOSのClear-Screenで馴染んでいますので流用しました。
プリミティブの生成コマンドで、PRCYLNとPRCONEとでは、パラメータとしてICURVの指定を変えて別のモデルを作っています。ここでのRはRegularの意味、つまり正多角柱、正多角錐を意味します。このときICURVの省略値は0で使います。ICURV=1とすると、円柱または円錐を、正多角柱または正多角錐で近似することを指定します。この区別は図1.2で確かめて下さい。

 
     10 PRINT "GEOMAP Demonstration Program"
 
     20 PRINT "---Generation Several Solid Models---"   
 
     30 DIM XYPOS(2,8),ZXPOS(2,10),ZXPOS2(2,3),XYZPOS(3,14) 
 
     40 DIM FAEQ(4,2),ITABL(60) 
 
     50 READ XYPOS  : REM ------ DATA FOR XYPOS ------  
 
     60 DATA 10,10,0,7,-10,10,-7,0,-10,-10,0,-7,10,-10,7,0  
 
     70 READ ZXPOS2 : REM ------ DATA FOR ZXPOS2 ------ 
 
     80 DATA -10,1,0,0.5,10,1   
 
     90 READ XYZPOS : REM ------ DATA FOR XYZPOS ------ 
 
    100 DATA 4 4 6, 4 -6 6, 0 4 10, 0 -6 10, -6 4 10, -6 -6 10, 
 
    110 DATA 4 -6 -10, 4 8 -10, 4 8 -6, 4 4 -6, -6 8 -10,-6 8 -6
 
    120 DATA -6 4 -6, -6 -6 -10 
 
    130 READ ITABL : REM ------ DATA FOR ITABLE ------  
 
    140 DATA  1  10  13   5   3     9900
 
    150 DATA  9   8  11  12         9900
 
    160 DATA  6  14   7   2   4     9900
 
    170 DATA  4   3   5   6         9900
 
    180 DATA  9  12  13  10         9900
 
    190 DATA  7  14  11   8         9900
 
    200 DATA  2   1   3   4         9900
 
    210 DATA  2   7   8   9  10  1  9900
 
    220 DATA  5  13  12  11  14  6  9900  9999 /
 
    230 READ FAEQ  : REM ------ DATA FOR FAEQ ------
 
    240 DATA 1 0 1 -4, -1 0 1 -4
 
    250 REM ============================== DPCAM
 
    260 CAM(1)=35: CAM(2)=-25 : CAM(3)=30 : TH=0.8  
 
    270 DPCAM CAM,TH
 
    280 PCUBE "A",10.,12.,20.   
 
    290 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    300 CMINIT : REM ===================== PCUBEM   
 
    310 DIM POSA(3),POSB(3) : READ POSB : DATA 5 6 10 
   
    320 PCUBEM "A",POSA,POSB
 
    330 HFDISP "A",0,4  
 
    340 CMINIT : REM ===================== PEWEDG   
 
    350 PEWEDG "A",10.,12.,20.  v 
    360 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    370 CMINIT : REM ===================== PRWEDG   
 
    380 PRWEDG "A",10.,12.,20.  
 
    390 HFDISP "A",0,4  
 
    400 CMINIT : REM ===================== PRCYLN(EDGE) 
 
    410 ICURV=0 : PRCYLN "A",12,0,5.,15.,ICURV  
 
    420 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    430 CMINIT : REM ===================== PRCYLN(ROUND)
 
    440 ICURV=1 : PRCYLN "A",12,0,5.,15.,ICURV  
 
    450 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    460 CMINIT : REM ===================== PRCONE(EDGE) 
 
    470 ICURV=0 : PRCONE "A",12,0,5.,15.,ICURV  
 
    480 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    490 CMINIT : REM ===================== PRCONE(ROUND)
 
    500 ICURV=1 : PRCONE "A",12,0,5.,15.,ICURV  
 
    510 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    520 CMINIT : REM ===================== PCYLN
 
    530 NP=8 : HEIGHT=10 : ICURV=0  
 
    540 PCYLN "A",XYPOS,NP,HEIGHT,ICURV 
 
    550 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    560 CMINIT : REM ===================== PCONE
 
    570 PCONE "A",XYPOS,NP,HEIGHT,ICURV 
 
    580 CLS : HFDISP "A",0,4 
    590 REM ============================== PREVL
 
    600 NP=10 : NPP=NP-1 : ANG=3.1416/NPP : THETA=0 
 
    610 FOR I=1 TO NPP  
 
    620 ZXPOS(1,I)=-10*COS(THETA) : ZXPOS(2,I)=10*SIN(THETA)
 
    630 THETA=THETA+ANG 
 
    640 NEXT I  
 
    650 ZXPOS(1,NP)=10 : MREV=12 : ICURV=0  
 
    660 FOR ANG=360 TO 90 STEP -90  
 
    670 CMINIT  
 
    680 PREVL "A",ZXPOS,NP,MREV,ANG,ICURV   
 
    690 CLS : HFDISP "A" 
    700 NEXT ANG
 
    710 CMINIT : REM ===================== PTRUNC  
  
    720 ICURV=0 : NXY=8 : NZX=3 
 
    730 PTRUNC "A",XYPOS,NXY,ZXPOS2,NZX,ICURV   
 
    740 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    750 CMINIT : REM ===================== PHDFL
 
    760 NV=14 : NC=52   
 
    770 PHDFL "A",XYZPOS,NV,ITABL,NC
 
    780 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    790 CMINIT : REM ===================== PHDFC
 
    800 NF=2 : RADIUS=5 
 
    810 PHDFC "A",FAEQ,NF,RADIUS
 
    820 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    830 REM ============================== PHEDRA  
  
    840 FOR I=1 TO 7
 
    850 CMINIT  
 
    860 PHEDRA "A",I,10.,   
 
    870 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    880 NEXT I  
 
    890 FOR I=1 TO 11   
 
    900 CMINIT  
 
    910 PHEDRA "A",I+100,10.
 
    920 CLS : HFDISP "A",0,4
 
    930 NEXT I  
 
    940 END

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