gpu

type Buffer struct {
	Bank uint8 // 0 or 1
	// contains filtered or unexported fields
}

type EdgeFlag = uint8 // edge's bit: 0:left, 1:right, 2:top, 3:bottom

type GPU struct {
	Timestamp int64 // 33MHz単位

	/*
		DISP3DCNT(0x0400_0060)
			bit0:    テクスチャマッピング
			bit1:    シェーディング(0: トゥーンシェーディング, 1: ハイライトシェーディング)
			bit2:    アルファテスト有効化
			bit3:    アルファブレンディング有効化
			bit4:    AA有効化
			bit5:    Edge-Marking有効化
			bit6:    Fog Color Mode
			bit7:    フォグ有効化
			bit8-11: Fog Depth Shift
			bit12:   Color Buffer RDLINES Underflow
			bit13:   Polygon/Vertex RAM Overflow
			bit14:	 Rear Plane Enable
	*/
	LCDC uint16

	// 昔のGPUなので、ジオメトリ処理とレンダリング処理でハードウェアが分かれている
	Gx *GeometryEngine
	R  *RenderingEngine

	RAM *Buffer // 2つのバッファ(ジオメトリエンジンとレンダリングエンジンで共有)

	FrameBuffer [2][SCR_W * SCR_H]color.NRGBA // 正確にはNDSはラインバッファ方式
	FrontBuffer uint8                         // FrameBuffer のどちらを画面に表示するか(0 or 1)
	BG0HOFS     uint16                        // BG0HOFS (0x0400_0010)

	Texture   [512 * KB]uint8 // 512KB; Texture RAM
	TexPal    [96 * KB]uint8  // 96KB; Texture Palette RAM
	ToonTable [32]uint16      // RGB555

	CC         uint32 // CLEAR_COLOR (4000350h)
	ClearDepth uint16 // CLEAR_DEPTH (4000354h)

	EdgeTable [8]uint16 // RGB555

	FogColor   uint32    // FOG_COLOR (0x4000358)
	FogOffset  uint16    // FOG_OFFSET (0x400035C)
	FogDensity [32]uint8 // FOG_TABLE (0x4000360)

	Thread *Thread
	// contains filtered or unexported fields
}

type GeometryEngine struct {
	Enabled bool // POWCNT1.3

	/*
		GXSTAT (0x0400_0600)
			bit: Wがついている項目以外は読み取り専用
				0:     テストコマンド実行中
				1:     Boxテストの結果
				2-7:   不使用
				8-12:  モデルビュー行列スタックの使用数 (0..31)
				13:    投影行列スタックの使用数 (0 or 1)
				14:    行列スタックがビジーか (1ならPush/Popの処理中)
				15:    W 行列スタックがオーバーフロー/アンダーフローした
				16-24: GXFIFOの長さ (0..256)
				25:    GXFIFOが半分未満かどうか
				26:    GXFIFOが空かどうか
				27:    ジオメトリエンジンがビジーかどうか(ビジー: コマンド実行中)
				30-31: W GXFIFO IRQタイミング (0: なし, 1: 半分以下, 2: 空)
	*/
	Stat uint32

	/*
		MTX_MODE(=glMatrixMode(param))
			0: 投影変換行列(GL_PROJECTION)
			1: モデルビュー変換行列(GL_MODELVIEW)
			2: Position & Vector Simultaneous Set mode
			3: Texture Matrix (see DS 3D Texture Coordinates chapter)
	*/
	MtxMode uint8

	PolygonMode uint8 // BEGIN_VTXS(=glBegin(param))で設定する頂点座標のタイプ; 0: 三角形, 1: 四角形, 2: 三角形ストリップ, 3: 四角形ストリップ

	MVP        [4 * 4]int20x12 // mvpMatrix = modelviewMatrix * projectionMatrix
	MVPUpdated bool            // mvpMatrix は modelviewMatrix と projectionMatrix の積だが、どちらかが変更されたときに再計算する(ことで無駄な計算を省く, 実際にハードウェアでもそのようになっている)

	Viewport             Viewport
	TexParam, TexpalBase uint32 // TEXIMAGE_PARAM, PLTT_BASE

	VertexColor uint16 // RGB555

	// ライティング
	Lights                               [4]Light // 光源
	Diffuse, Ambient, Specular, Emission uint16   // RGB555; Diffuse: 拡散反射光, Ambient: 環境光, Specular: 鏡面反射光, Emission: エミッション

	Swap Swap

	VecTestResult [3]int1x12 // 整数部分はない [-1.0, +1.0)

	PushPopCount, TestCount int16 // まだ実行されていない テストコマンド,PushPopコマンド とそのパラメータ のエントリ数(GXSTAT.0, GXSTAT.14 のために必要)
	// contains filtered or unexported fields
}

type Light struct {
	X, Y, Z int16  // 9bit fraction
	Color   uint16 // RGB555
}

type Polygon struct {
	Vertices [10]*vertex // 頂点RAMのインデックス(0..6143), クリッピングによる分割を考慮して10個確保

	Z, W [10]int32 // 深度値(wは16bitに丸められてる, zを深度値として使う場合でもパースペクティブ補正にwが必要)

	/*
		POLYGON_ATTR
			bit0-3:   ライト0-3の有効化
			bit4-5:   モード (0: モジュレーション, 1: デカール, 2: トゥーン/ハイライトシェーディング, 3: シャドウ)
			bit6-7:   [Back, Front]
			bit11:    このポリゴンの半透明ピクセルを描画する時に深度バッファを更新するか (0=Keep Old, 1=Set New Depth)
			bit12:    Far-plane intersecting polygons       (0=Hide, 1=Render/clipped)
			bit13:    このポリゴンを描画したときに1ピクセルになる場合、描画するかどうか (0: しない, 1: する)
			bit14:    Depth Test, Draw Pixels with Depth    (0=Less, 1=Equal) (usually 0)
			bit15:    フォグ有効化
			bit16-20: アルファ値 (0: ワイヤーフレーム, 1..30: 半透明, 31: ソリッド)
			bit24-29: 0..63 (ポリゴンID)
	*/
	Attr uint32

	MinY, MaxY int32 // ポリゴンの最上部と最下部のY座標(スクリーン座標, 0..191, 0が上, 191が下)
	// contains filtered or unexported fields
}

type RenderingEngine struct {
	Enabled          bool   // POWCNT1.2
	ClearImageOffset uint16 // CLRIMAGE_OFFSET (4000356h)

	BackColorBuffer [SCR_W * SCR_H]color.NRGBA // バックカラーバッファ (不透明ポリゴンの後ろの色を保持する, AAで使用)
	DepthBuffer     [SCR_W * SCR_H]uint32      // 深度バッファ
	/*
		ピクセルの属性を保持するバッファ(melonDSのものを参考にしている)

		bit:
			0-3:   そのピクセルがポリゴンのエッジかどうか (0: left, 1: right, 2: top, 3: bottom)
			4:     カメラから見てポリゴンが裏を向いているかどうか
			8-12:  AC (Anti-Aliasing factor, 0..31, 0に近いほどエッジが透明になる)
			15:    フォグが有効かどうか
			16-21: (半透明ピクセルの場合の)ポリゴンID
			22:    そのピクセルが半透明かどうか
			24-29: (不透明ピクセルの場合の)ポリゴンID (POLYGON_ATTRでポリゴンIDがbit24-29なので合わせてる)
	*/
	AttrBuffer    [SCR_W * SCR_H]uint32
	StencilBuffer [SCR_W * SCR_H]uint8 // ステンシルバッファ (影の描画でのみ)

	// レンダリング関連のレジスタは(SwapBuffersコマンド発行直後の)VBlank時に、GPUからコピーされる
	LCDC       uint16 // DISP3DCNT
	AlphaRef   uint8
	CC         uint32
	ClearDepth uint16

	EdgeTable  [8]([3]uint8) // RGB888
	FogColor   uint32
	FogOffset  uint32    // FOG_OFFSET * 0x200
	FogShift   uint8     // (DISP3DCNT >> 8) & 0xF; よく使うのでキャッシュしておく
	FogDensity [34]uint8 // 線形補間のため、(32 + 2)個

	// デバッグ用のフラグ
	Debug struct {
		Fog, EdgeMarking, AA bool // 各ポストプロセスを強制的に無効化するためのフラグ
	}
	// contains filtered or unexported fields
}

type Swap struct {
	Param uint8 // SWAP_BUFFERSのパラメータ(デバッグ用)

	Pending bool
	// contains filtered or unexported fields
}

type Thread struct {
	// contains filtered or unexported fields
}

type Viewport struct {
	X, Y uint32 // (0, 0) = 左"上"の座標になることに注意 // (width, height) が右"下"
	// contains filtered or unexported fields
}