parametrage de math_surf
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@ -2,8 +2,8 @@
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## Vue d'ensemble
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Moteur 3D software en C ciblant le DOS 32-bit via l'extender **CauseWay** (ou DOS/4GW).
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Compilateur : **OpenWatcom wcc386** exécuté depuis WSL.
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Moteur 3D software en C ciblant le DOS 32-bit via l'extender **CauseWay** (ou DOS/4GW).
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Compilateur : **OpenWatcom wcc386** exécuté depuis WSL.
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Affichage : **VGA Mode 13h** — 320×200, 256 couleurs, rendu Gouraud en virgule fixe 16.16.
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@ -72,9 +72,9 @@ Utilisées partout dans `graph.c` et `raster.c` à la place du littéral `64000`
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## Palette VGA
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256 entrées organisées en **16 couleurs × 16 niveaux d'intensité**.
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Index pixel = `(base_color << 4) | shade` avec shade ∈ [0..15].
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Les 16 couleurs de base sont dans `my_palette[]` (`graph.c`).
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256 entrées organisées en **16 couleurs × 16 niveaux d'intensité**.
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Index pixel = `(base_color << 4) | shade` avec shade ∈ [0..15].
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Les 16 couleurs de base sont dans `my_palette[]` (`graph.c`).
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La palette est chargée dans le DAC VGA au démarrage via `setup_vga_palette()`.
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@ -86,7 +86,7 @@ v_cache[i].x = 160 + f_to_int(f_div(rx << 8, pz));
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v_cache[i].y = 100 - f_to_int(f_div(ry << 8, pz));
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`<< 8` = distance focale implicite de 256 pixels.
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`<< 8` = distance focale implicite de 256 pixels.
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`pz` est clampé à `int_to_f(20)` minimum pour éviter la division par zéro.
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@ -123,7 +123,7 @@ intensity = (nz >= 0) ? int_to_f(1) : f_mul(-nz, int_to_f(14)) + int_to_f(1);
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| 0 | Face tangentielle | 1 (ambiant) |
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| > 0 | Face opposée à la caméra | 1 (ambiant, face culléé) |
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L'intensité est interpolée en virgule fixe 16.16 entre les sommets du triangle.
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L'intensité est interpolée en virgule fixe 16.16 entre les sommets du triangle.
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Le shade final est clampé dans [0, 15] — y compris vers le bas (intensité négative → 0).
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@ -132,29 +132,65 @@ Le shade final est clampé dans [0, 15] — y compris vers le bas (intensité n
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### Sphère (`add_sphere`)
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Paramètres : centre local, rayon `r`, détail `det` (nombre de subdivisions).
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Génère `(det+1) × det` sommets et `det × det × 2` faces.
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Les normales sont les vecteurs de position unitaires (normales sphériques exactes).
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Paramètres : centre local, rayon `r`, détail `det` (nombre de subdivisions).
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Génère `(det+1) × det` sommets et `det × det × 2` faces.
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Les normales sont les vecteurs de position unitaires (normales sphériques exactes).
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Winding : `add_face(a, b, c)` et `add_face(b, d, c)` — CCW vu de l'extérieur.
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### Cylindre (`add_cylinder`)
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Paramètres : centre local, rayon `r`, hauteur `h`, détail `det`.
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**Corps (barrel) :**
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`det` paires de sommets bas/haut. Normales radiales `(cos θ, 0, sin θ)`.
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**Corps (barrel) :**
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`det` paires de sommets bas/haut. Normales radiales `(cos θ, 0, sin θ)`.
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`2×det` faces. Winding : `(bas_i, haut_i, bas_{i+1})` et `(haut_i, haut_{i+1}, bas_{i+1})`.
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**Fond bas :**
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1 sommet centre + `det` sommets de rebord. Normale `(0, −1, 0)`.
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**Fond bas :**
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1 sommet centre + `det` sommets de rebord. Normale `(0, −1, 0)`.
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`det` faces en éventail depuis le centre. Winding : `(centre, rebord[i], rebord[i+1])`.
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**Fond haut :**
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1 sommet centre + `det` sommets de rebord. Normale `(0, +1, 0)`.
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**Fond haut :**
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1 sommet centre + `det` sommets de rebord. Normale `(0, +1, 0)`.
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`det` faces en éventail depuis le centre. Winding inversé (normale opposée) : `(centre, rebord[i+1], rebord[i])`.
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**Total par cylindre (det=16) :** 2+4×det = 66 sommets, 4×det = 64 faces.
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### Boîte / Cube (`add_box`)
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Paramètres : centre local, dimensions indépendantes `dx, dy, dz`.
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Génère 24 sommets (4 par face pour ne pas lisser les arêtes avec Gouraud) et 12 faces.
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Normales : alignées sur les axes orthogonaux (±X, ±Y, ±Z).
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### Cône (`add_cone`)
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Paramètres : centre local, rayon `r`, hauteur `h`, détail `det`.
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Dérivé du cylindre, mais la boucle supérieure converge en un point unique avec des sommets dupliqués pour préserver l'interpolation radiale des normales du corps. Ne possède qu'un "fond bas".
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### Plan / Grille (`add_plane`)
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Paramètres : centre local, largeur `w`, profondeur `d`, segments `seg_x`, `seg_z`.
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Génère une surface plane subdivisée (idéal pour les sols et l'ombrage Gouraud par point).
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Normales : dirigées vers le haut (+Y).
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### Tore (`add_torus`)
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Paramètres : centre local, rayon principal `r_main`, rayon du tube `r_tube`, subdivisions `seg_main`, `seg_tube`.
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Génère un anneau ("donut") via deux boucles trigonométriques imbriquées. Excellente primitive de test pour l'éclairage.
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### Surface Mathématique (`add_math_surface`)
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Paramètres : similaires au plan, plus un pointeur de fonction `SurfaceFunc`.
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Cette primitive génère une grille dont la hauteur Y est calculée dynamiquement par la fonction utilisateur passée en paramètre.
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La fonction utilisateur doit respecter la signature : `fixed ma_fonction(fixed x, fixed z)`.
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/* Exemple de formule : le "Sombrero" */
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fixed mon_onde(fixed x, fixed z) {
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double dx = (double)x / 65536.0;
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double dz = (double)z / 65536.0;
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double dist = sqrt(dx * dx + dz * dz);
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return (fixed)(20.0 * sin(dist / 10.0) * 65536.0);
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}
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/* Appel dans le main */
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add_math_surface(uni, 0, 0, 0, int_to_f(120), int_to_f(120), 30, 30, COLOR6, 0, mon_onde);
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```
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## Orbite de l'observateur (`main.c`)
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@ -87,6 +87,10 @@ extern uint16_t *zbuffer;
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extern uint8_t *vga;
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/* Prototypes */
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/* Type pour les fonctions de génération de surface : reçoit x, z et renvoie y */
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typedef fixed (*SurfaceFunc)(fixed x, fixed z);
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void init_engine_math(void);
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void mat3_identity(Matrix3 *mat);
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void mat3_rotate_x(Matrix3 *m, int angle);
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@ -103,8 +107,10 @@ Object3D* add_sphere (Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed r,
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Object3D* add_cylinder (Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed r, fixed h, int det, uint8_t col, uint8_t wire);
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Object3D* add_cone (Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed r, fixed h, int det, uint8_t col, uint8_t wire);
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Object3D* add_plane (Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed w, fixed d, int seg_x, int seg_z, uint8_t col, uint8_t wire);
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Object3D* add_math_surface(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed w, fixed d, int seg_x, int seg_z, uint8_t col, uint8_t wire);
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Object3D* add_torus (Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed r_main, fixed r_tube, int seg_main, int seg_tube, uint8_t col, uint8_t wire);
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Object3D* add_math_surface(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z,
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fixed w, fixed d, int seg_x, int seg_z,
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uint8_t col, uint8_t wire, SurfaceFunc func);
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void render_universe(Universe *uni, Camera *cam, int mode);
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@ -245,7 +245,9 @@ Object3D *add_plane(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed w, fixed d,
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return obj;
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}
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Object3D *add_math_surface(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed w, fixed d, int seg_x, int seg_z, uint8_t col, uint8_t wire) {
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Object3D *add_math_surface(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z,
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fixed w, fixed d, int seg_x, int seg_z,
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uint8_t col, uint8_t wire, SurfaceFunc func) {
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int i, j, v_base;
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Object3D *obj;
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fixed h_w = w / 2, h_d = d / 2;
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@ -256,28 +258,22 @@ Object3D *add_math_surface(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed w, fi
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if (uni->num_verts + (seg_x + 1) * (seg_z + 1) > MAX_VERTEX) return NULL;
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if (uni->num_faces + seg_x * seg_z * 2 > MAX_FACES) return NULL;
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obj = alloc_object(uni); obj->color = col; v_base = uni->num_verts;
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step_x = w / seg_x; step_z = d / seg_z;
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obj = alloc_object(uni);
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obj->color = col;
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v_base = uni->num_verts;
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step_x = w / seg_x;
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step_z = d / seg_z;
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for (j = 0; j <= seg_z; j++) {
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for (i = 0; i <= seg_x; i++) {
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fixed vx = x - h_w + i * step_x;
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fixed vz = z - h_d + j * step_z;
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/* --- Application de la formule mathématique --- */
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/* 1. Conversion en flottant pour éviter les débordements avec x*x */
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double dx = (double)(vx - x) / 65536.0;
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double dz = (double)(vz - z) / 65536.0;
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/* 2. La formule : Y = Amplitude * sin(Fréquence * sqrt(X^2 + Z^2)) */
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double dist = sqrt(dx * dx + dz * dz);
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double fy = 20.0 * sin(dist / 10.0); /* 20.0 = amplitude, 10.0 = étalement */
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uni->verts[uni->num_verts].x = vx;
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uni->verts[uni->num_verts].y = y + (fixed)(fy * 65536.0);
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/* Appel de la fonction passée en paramètre pour obtenir la hauteur */
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uni->verts[uni->num_verts].y = y + func(vx, vz);
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uni->verts[uni->num_verts].z = vz;
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/* Normale provisoire vers le haut */
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uni->v_normals[uni->num_verts].x = 0;
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uni->v_normals[uni->num_verts].y = int_to_f(1);
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uni->v_normals[uni->num_verts].z = 0;
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@ -285,7 +281,6 @@ Object3D *add_math_surface(Universe *uni, fixed x, fixed y, fixed z, fixed w, fi
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}
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}
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/* Génération des faces (identique au plan) */
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for (j = 0; j < seg_z; j++) {
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for (i = 0; i < seg_x; i++) {
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int a = v_base + j * (seg_x + 1) + i;
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