HWPORT.COM: Graphics Coords System

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그래픽 좌표계

작성자
조재혁(minzkn@minzkn.com)
고친과정
2010년 3월 20일 : 처음씀

좌표계의 종류

Upload new Attachment "coords_system.png" 위 그림은 아래 설명을 위해서 작성한 하나의 가상 화면입니다.

하나의 점은 16K color 수를 표현할수 있다고 가정합니다.

붉은색 사각형 하나는 실제 화면에 표시되는 점으로 가정합니다.

회색사각형은 실제 화면에 보이지 않는 비가시영역으로 가정합니다. ( 이 영역은 Paging unit의 효율을 위해서 하나의 Row당 Padding되는 영역으로 설명될수 있습니다. )

Pixel 좌표계

실제 화면에 표시되는 점을 하나의 단위로 보는 좌표계입니다.

위에서 화면전체는 Pixel좌표계로는 다음과 같이 표시될수 있습니다.

typedef struct hwport_rectangle_ts {
    int x, y;
    unsigned int width, height;
}__hwport_rectangle_t;
#define hwport_rectangle_t __hwport_rectangle_t

typedef struct hwport_screen_ts {
    int bits_per_pixel;
    size_t bytes_per_line;
    hwport_rectangle_t rectangle;
}__hwport_screen_t;
#define hwport_screen_t __hwport_screen_t

static hwport_screen_t my_screen = {
    16,                                /* bits_per_pixel = <위 그림에서 하나의 점은 16K 의 Color수를 표현한다고 가정하면 하나의 점을 표현하는데는 16bits가 필요합니다.> */
    (size_t)((32u + 4u) * (16u / 8u)), /* bytes_per_line = 가시영역인 32개의 가로 Pixel수와 비가시영역 4개의 Pixel을 더하고 bits_per_pixel을 bytes_per_pixel로 곱한것입니다. */
    { 0, 0, 32u, 32u }                 /* rectangle = 비가시영역을 제외한 부분을 뜻합니다. 여기서 x, y는 항상 0이라고 할수는 없고 Over scan등이 고려될때는 0이 아닐수 있습니다. */
};

위의 그림에서 붉은색 사각형은 다음과 같이 표현될수 있습니다.

hwport_rectangle_t my_rectangle = {
    2, 2, 9u, 9u
};

또 다른 표현으로는 다음과 같이도 표현합니다.

typedef struct hwport_region_ts {
    int x1, y1, x2, y2;
}__hwport_region_t;
#define hwport_region_t __hwport_region_t

hwport_region_t my_region = {
    2, 2, 10, 10
};

만약 hwport_region_t 를 hwport_rectangle_t 로 변환하려면 다음과 같은 공식이 성립합니다.

#define MIN(m_left,m_right) ((m_left < m_right) ? (m_left) : (m_right))
#define MAX(m_left,m_right) ((m_left > m_right) ? (m_left) : (m_right))

my_rectangle.x = MIN(my_region.x1, my_region.x2);
my_rectangle.y = MIN(my_region.y1, my_region.y2);
my_rectangle.width = (unsigned int)( MAX(my_region.x1, my_region.x2) - MIN(my_region.x1, my_region.x2) + 1 );
my_rectangle.height = (unsigned int)( MAX(my_region.y1, my_region.y2) - MIN(my_region.y1, my_region.y2) + 1 );

반대로 hwport_rectangle_t 를 hwport_region_t 로 변환하려면 다음과 같은 공식이 성립합니다.

if((my_rectangle.width <= 0u) || (my_rectangle.height <= 0u)) {
    /* ERROR: invalid width or height */
}

my_region.x1 = my_rectangle.x;
my_region.y1 = my_rectangle.y;
my_region.x2 = ((int)my_rectangle.width) - my_rectangle.x - 1;
my_region.y2 = ((int)my_rectangle.height) - my_rectangle.y - 1;

Bound(Screen) 좌표계

하나의 점 마저도 크게 확대해보면 사각형 또는 어느 범위안의 구역이라는 시점으로 바라본 좌표계로써 보이는 점들의 외곽영역을 기준으로 하는 좌표계

typedef struct hwport_bound_ts {
    int left, top, right, bottom;
}__hwport_bound_t;
#define hwport_bound_t __hwport_bound_t

typedef struct hwport_screen_ts {
    int bits_per_pixel;
    size_t bytes_per_line;
    hwport_bound_t bound;
}__hwport_screen_t;
#define hwport_screen_t __hwport_screen_t

static hwport_screen_t my_screen = {
    16,                  /* bits_per_pixel */
    (32 + 4) * (16 / 8), /* bytes_per_line */
    { 0, 0, 32, 32 }     /* bound */
};

위의 그림에서 붉은색 사각형은 다음과 같이 표현될수 있습니다.

hwport_bound_t my_bound = {
    2, 2, 11, 11
};

Pixel 좌표계와 Bound 좌표계의 분석

hwport_bound_t를 hwport_rectangle_t 로 변환하려면 다음과 같은 공식이 성립합니다. hwport_region_t를 hwport_rectangle_t 로 변환할때는 1을 더해주어야 했다는 점이 주목해야 될 부분입니다.

my_rectangle.x = my_bound.left;
my_rectangle.y = my_bound.top;
my_rectangle.width = (unsigned int)(my_bound.right - my_bound.left);
my_rectangle.height = (unsigned int)(my_bound.bottom - my_bound.top);