在處理圖形運算,特別是3D圖形生成運算時,往往要定義一個Fixed數據類型,我稱它為定點數,定點數其時就是一個整形數據類型,他的作用就是把所有數進行轉換,從而得到相應類型的整型表達,然后使用定點數進行整行運算,取到最終值并將其轉換回實際的基本數據類型。因此它是通過避免大量的浮點運算來加快圖形處理的一個方式。
現在來定義下定點數的轉換法則,定點數有8位單字節轉換或16位雙字節轉換:區別只是一個要8移位,一個要做16移位
8位
typedef long FIXED; // long型定點類型
#define itofx(i_x) ((i_x) << 8) // 整轉定點
#define ftofx(f_x) (long)((f_x) * 256) // 浮點轉定點
#define dtofx(d_x) (long)((d_x) * 256) // 雙精度轉定點
#define fxtoi(fx_x) ((fx_x) >> 8) // 定點轉整
#define fxtof(fx_x) ((float) (fx_x) / 256) // 定點轉浮點
#define fxtod(fx_x) ((double)(fx_x) / 256) // 定點轉雙精度
#define Mulfx(fx_x,fx_y) (((fx_x) * (fx_y)) >> 8) // 定點積得定點
#define Divfx(fx_x,fx_y) (((fx_x) << 8) / (fx_y)) // 定點除得定點
16位
typedef int FIXED; // long型定點類型
#define itofx(i_x) ((i_x) << 16) // 整轉定點
#define ftofx(f_x) (long)((f_x) * 65536) // 浮點轉定點
#define dtofx(d_x) (long)((d_x) * 65536) // 雙精度轉定點
#define fxtoi(fx_x) ((fx_x) >> 16) // 定點轉整
#define fxtof(fx_x) ((float) (fx_x) / 65536) // 定點轉浮點
#define fxtod(fx_x) ((double)(fx_x) / 65536) // 定點轉雙精度
#define Mulfx(fx_x,fx_y) (((fx_x) * (fx_y)) >> 16) // 定點積得定點
#define Divfx(fx_x,fx_y) (((fx_x) << 16) / (fx_y)) // 定點除得定點
3D圖形計算一般會用到16位的,2D圖形計算一般會用到8位的,本著實用的原則定義定點數類型
Fixed是業界使用最廣的一種類型,他并沒有在標準C或者其他語言中定義,程序員可以靈活的使用Fixed類型,可以定義自己想要的Fixed類型。那么什么是Fixed類型呢?Fixed類型是用來取代浮點,使用4字節的高2個字節表示整數位,低2個字節表示浮點位。每個字節有8個bit位,4個字節32個bit位,因此,我們把這種Fixed稱為16.16Fixed。當然,也有使用24.8的Fixed,這就要看需求和精確度了。比如Fixed中的數字1,就是65536,也就是(1<<16)。這里用了位移公式,就是將1左移16位,也就是2個字節,左移16等于剩以65536,只不過位移來的非常快,快過加法。(這里理解不了就算了)比如數字32.5,等于(32<<16)|32768,等于32*65536+32768。為什么要這么麻煩呢?有了Fixed,就好像操作整數一樣,都是整數運算了。Fixed的四舍五入也很簡單,比如我們將X四舍五入到整數類型,就是(X+32768)>>16。32768就是半個Fixed的1,也就是浮點的0.5。右移16位就是除以65536,為的是將高2字節移到正常的整數位上。我都說暈了,以后慢慢解釋給大家,呵呵。
Fixed類型說了一堆,究竟來做什么的?
比如上例中,Y軸每次都要偏移0.4,而這個數是個浮點,嚴重影響了運算速度。比如,我們后臺有一個數,用來計量Y軸本次的坐標,就叫做變量YY吧。X每次都加1,也就是XX++,Y每次加0.4,也就是YY+=0.4。為了提高速度,我們將YY升級到Fixed類型,YY每次加Fixed的0.4,也就是0.4*65536=26214,然后再四舍五入到整數類型,即YY+=26214,Y=(YY+32768)>>16。這樣,就得到了每次的整數Y,并且都是整數的加減和位運算,速度非常快