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Arthur Burda VGA und SuperVGA professionell programmiert Arthur Burda VGA und SuperVGA professionell programmiert Mit nOtzlichen Tips, Tricks und Power-Tools auf Diskette Aus dem Bereich ~-- Computerliteratur Effektiv Starten mit Turbo Pascal 6.0 von Axel Kotulla Grafikprogrammierung mit Turbo Pascal 6.0 von Andreas Bartel MS-DOS Profi Utilities mit Turbo Pascal von Georg Fischer 100 Rezepte fur Turbo Pascal von Erik Wischnewski Units und Utilities fUr Turbo Pascal 6.0 von Anton Liebetrau Das Vieweg Buch zu Turbo Pascal fur Windows von Ekbert Hering und Alexander Mendler VGA und SuperVGA professionell programmiert Mit nOtzlichen Tips, Tricks und Power-Tools auf Diskette von Arthur Burda Effektiv Starten mit Visual Basic von Dagmar Sieberichs und Hans-Joachim KrOger Das Vieweg Buch zu Visual Basic von Andreas Maslo Computer Animation ... yom feinsten von Marc Schneider Das Vieweg Buch zu Borland C++ 3.0 von Axel Kotulla Objektorientiert mit Turbo C++ von Martin Aupperle Vieweg ---------------- Arthur Burda VGA und SuperVGA professionell programmiert Mit nutzlichen Tips, Tricks und Power-Tools auf Diskette I I Vleweg Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme Burda, Arthur: VGA und SuperVGA professionell progranuniert : mit niitzlichen Tips, Tricks und Power-Tools auf Diskette / Arthur Burda. -Braunschweig; Wiesbaden : Vieweg, 1992 Das in diesem Buch enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie ir gendeiner Art verbunden. Der Autor und der Verlag ubemehmen infolgedessen keine Verantwor tung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung ubemehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht. Aile Rechte vorbehalten © Springer Fachmedien Wiesbaden 1992 Urspriinglich erschienen bei Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, BraunschweiglWiesbaden, 1992. Das Werk einschlieBlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich ge schutzt. Jede Verwertung auBerhalb der engen Grenzen des Urhe berrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere rur Vervielfaltigungen, Uber setzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Ver arbeitung in elektronischen Systemen. Umschlagsgestaltung: Schrimpf & Partner, Wiesbaden Gedruckt auf saurefreiem Papier ISBN 978-3-528-05429-8 ISBN 978-3-663-13889-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-13889-1 v Vorwort Sicherlich werden Sie als Leser zu denjenigen gehoren, die nach um fassendem und kompaktem Informationsmaterial zum Thema VGA Grafikprogrammierung suchen. Das Buch, das Sie in Ihren Handen halten, soIl Ihnen auf der Suche nach neuesten Informationen zu die sem Thema helfen. Ganz gleich, ob sie Einsteiger oder Profi sind, wurde ich mich freuen, wenn die Lekture dieses Buches Ihnen viel Nutzen und SpaB bringen wird. Das Buch und die Diskette enthalten viele nutzliche Tools und An wendungen rund um VGA und Super-VGA, die ausfuhrlich und ver standlich anhand einer Vielzahl von Beispielen erlautert werden. AIle Programme, die sich auch auf der beiliegenden Diskette befinden, ha be ich in Turbo Pascal (ab Version 5.0) erstellt. Fur diejenigen unter Ihnen, die uber Turbo Assembler (ab Version 1.0), Makro Assembler (ab Version 5.0) oder Turbo Pascal 6.0 mit integriertem Assembler verfugen, habe ich einige Beispielroutinen in Assemblersprache ge schrieben. Sie finden in diesem Buch unter anderem ein Snapshot-Programm fur die 256-Farben-Modi, einen Fraktalgenerator zur Berechnung von Grafiken mittels mathematischer Formeln und viele umfangreiche Sammlungen von Grafikroutinen, zusammengefaBt in den sogenann ten Turbo-Pascal-Units. AIle Programme finden Sie auch in ausfuhr baren EXE-Dateien auf der Diskette (fur aIle Programme wurde ein 286-Code generiert). Ich hoffe, daB dieses Buch Gefallen findet und Sie das erworbene Wis sen in Ihren eigenen Applikationen einsetzen werden. Fur die Veroffentlichung dieses Buches mochte ich mich ganz beson ders bei den Mitarbeitern des Vieweg Verlages bedanken, deren In teresse an diesem Projekt mir die Motivation gab, es in der vorliegen den Form zu realisieren. Arthur Burda Bochum, Oktober 1992 VII Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einfiihrung ...................................................................................... 1 1.1 VGA und andere Grafikadapter im Vergleich ................................... 1 1.2 Unterschiede zwischen Standard-und Super-VGA ......................... 4 1.3 Aufbau der VGA-Karte ......................................................................... 6 1.4 VRAM-Speichertechnologie fur Super-VGA-Karten ...................... 10 1.5 Speicherverwaltung der Standard-Betriebsarten: 16-und 256-Farben-Modi .................................................................................. 11 1.6 Was versteht man unter HiColor und CEG? ................................... 13 1.7 Speicherverwaltung in den HiColor-Modi ....................................... 15 1.8 Worauf sollten Sie beim Kauf einer VGA-Karte achten? ............. 16 1.9 Ubersicht der bekanntesten Super-VGA-Karten ........................... 17 2 Erste Schritte ............................................................................................. 21 2.1 Programmiertechniken ....................................................................... 21 2.2 Fiillen von rechteckigen Bildschirmbereichen ................................ 29 2.3 Erstellung von beliebigen Farbnuancen durch Anderung der Standardpalette .............................................. 31 2.4 Umwandlung von Farben in Graustufen ......................................... 39 3 Modus 19 der 256-Farben-Standard .................................................. 43 3.1 Gliederung der Unit MODUS_19 ...................................................... 43 3.2 Compilereinstellungen und Interface-Teil ....................................... 44 3.3 Implementationsteil ............................................................................ 47 . 3.4 Zeicheneditor fur VGA-Units ............................................................. 74 3.5 Demoprogramme fur die Unit MODUS_19 ..................................... 85 VIII Inhaltsverzeichnis 4 Hochauflosende Super-VGA-Grafik .................................................. 93 4.1 Konzeption der Unit SVGA ................................................................ 93 4.2 Compilereinstellungen und Interface-Teil ....................................... 95 4.3 Implementationsteil .......................................................................... 100 4.4 3D-Grafik am Beispiel von Raumgitterkurven ............................. 128 4.5 Dreidimensionale Simulation eines Sternbimmels ...................... 138 5 Bildschirmschoner mit speziellen VGA-Effekten ....................... 147 5.1 Grundlagen, Funktionsweise und Gestaltung der TSR-Programme im Hinblick auf den Bildschirmschoner .. , 148 5.2 Welche Leistungsmerkmale sallte ein guter Bildschirmschoner fur VGA aufweisen? ........................................ 150 5.3 Implementation des Bildschirmschoners ....................................... 153 6 PCX-Bilder mit 256 Farben ................................................................. 187 6.1 Allgemeines zum PCX-Format ........................................................ 187 6.2 Interner Aufbau der PCX-Dateien und Komprimierungsverfahren ....................................................... 188 6.3 PCX-Unit ............................................................................................. 192 6.4 Slideshow mit PCX-Bildem in 256 Farben. ................................... 215 7 Snapshot-Programm und Slideshow-Maker ................................ 219 7.1 Als erstes kommt das Snapshot-Programm .................................. 219 7.2 SHOW_ 256 -der Slideshow-Maker ................................................ 237 Inhaltsverzeichnis IX 8 Die Wunderwelt der Fraktale ............................................................ 261 8.1 Allgemeines zu Frakta1en? ............................................................... 261 8.2 Komplexe Zahlen als Basis fUr die Berechnung von Fraktalen. 265 8.3 Die Mandelbrot·Menge ..................................................................... 268 8.4 Fraktalgenerator nach Newton ....................................................... 274 9 Echtzeit-Animation im Modus 19 ..................................................... 291 9.1 Unit ANIMATOR ............................................................................... 291 9.2 Animation mit Apfelmannchen ....................................................... 301 10 VGA-Know-How ...................................................................................... 305 10.1 HiColor·Modi beim Tseng ET-4000 Chip mit Extended DAC .... 305 10.2 Bildschirm·Splitting und Smooth·Scrolling. .................................. 326 10.3 Spielereien mit den internen VGA-Registern ............................... 344 10.4 ROM-Zeichensatze ............................................................................. 350 10.5 Neue unbekannte Grafikmodi ......................................................... 353 Anhang A -Die wichtigsten Funktionen des VGA-BIOS .......... 373 Anhang B -Ubersicht aller Register der Standard-VGAKarte ....... 385 Sachwortverzeichnis ..................................................................................... 391 1 1 Einflihrung Eigentlich sollte dieses Kapitel "Grundlegende Informationen iiber VGA- und Super-VGA-Karten" hei.f3en. Denn es ist nicht, wie Sie viel leicht vermutet haben, eine Einfuhrung in die Programmierung der VGA-Karten, sondern es versorgt den Leser mit einer Menge allge meiner Informationen zum Thema VGA-Karten und bildet somit die Voraussetzung fur das Verstandnis weiterer Dinge und Probleme, die ich in diesem Buch zum Vorschein bringen mochte. Aber nicht nur das. Auch solche Themen, wie Tips zum Kauf einer VGA-Karte oder Marktiibersicht der wichtigsten Produkte, werden in diesem Kapitel behandelt. Und Sie als Leser lade ich herzlich ein, sich nicht nur zu informieren, sondern vielmehr in die Problematik einzusteigen, um das Konzept der VGA-Adapter einmal kennenzulernen und spater auch komplexe Programme selbstandig schreiben zu konnen. 1.1 VGA und andere Grafikadapter im Vergleich Die VGA~ bzw. Super-VGA-Karte nimmt den Platz im Mittelfeld der Grafikkarten ein. Der allererste Standard unter den Farbgrafikkarten ist IBMs CGA-Standard. Die CGA-Karte kennt im Grafikmodus mit 320x200 Punkten nur vier Farben. Dies ist fur den heutigen Anwen der viel zu wenig. Au.f3erdem treten bei der CGA-Karte starke Schneeffekte beim Direktzugriff auf den Bildschirmspeicher auf, die die Qualitat der Darstellung stark verringern. Heute wird der CGA Standard nicht mehr eingesetzt. EGA hei.f3t der Nachfolger der CGA-Karte. Er kennt 16 Farben bei ei ner Auf16sung von 640x350 Punkten. Als dieser Grafikstandard vor etwa 5 Jahren begann, sich durchzusetzen, kamen die ersten VGA Karten auf den Markt. Diese waren insbesondere viel schneller als die EGA-Karten. Wahrend bei den EGA-Karten die Grafikregister viele Tiicken aufwiesen (viele Register konnten nicht ohne weiteres ausge lesen werden), konnten all diese nachteiligen Eigenschaften bei den VGAs von vornherein ausgeschlossen werden. Die VGA-Karte wurde