pico-8 cartridge // http://www.pico-8.com
version 34
__lua__

local colors = { [0]= 0x00,0x81,0x01, 0x82,0x85, 0x05,0x86,0x06,0x0f,0x07,0x07, 0x88,0x88,0x88,0x88,0x88 }
local paltables= {}

local framecounter= 0
local rotx= 0
local roty= 0
local moveu= 0
local movev= 0

local scaleu= 3.0 / 8.0  -- /8 because 8x8 sprite-size
local scalev= 3.5 / 8.0
local fov= 1.8           -- field of view of the camera
local radius= 5.0        -- radius of the cylinder (quite similar effect to fov)

local rotation_y = 0.0
local rotation_x = 0.0


-- matrix 4x4 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
local matrix = {}    -- "vtable"
local mt_matrix= { __index = matrix }  -- metatable for "matrix"

-- identity matrix
function matrix.identity()
  local mat = { 1, 0, 0, 0,
                0, 1, 0, 0,
                0, 0, 1, 0 }
  setmetatable(mat, mt_matrix)
  return t
end

-- rotate x-axis
function matrix.rotx(a)
  local s,c= sin(a),cos(a)
  local mat= {
    1,  0,  0,  0,
    0,  c, -s,  0,
    0,  s,  c,  0
  }
  setmetatable(mat, mt_matrix)
  return mat
end

-- rotate z-axis
function matrix.roty(a)
  local s,c= sin(a),cos(a)
  local mat= {
    c,  0,  s,  0,
    0,  1,  0,  0,
   -s,  0,  c,  0
  }
  setmetatable(mat, mt_matrix)
  return mat
end

-- rotate z-axis
function matrix.rotz(a)
  local s,c= sin(a),cos(a)
  local mat= {
    c, -s,  0,  0,
    s,  c,  0,  0,
    0,  0,  1,  0
  }
  setmetatable(mat, mt_matrix)
  return mat
end

-- multiply mtrix a and b
function mt_matrix.__mul(a, b)
  local mat={}
  for i=0,8,4 do    
    local x,y,z,w=a[i+1],a[i+2],a[i+3],a[i+4]
    for j=1,4 do
      mat[i+j]= x*b[j] + y*b[j+4] + z*b[j+8]
    end
    mat[i+4]+=w
  end

  setmetatable(mat, mt_matrix)
  return mat
end


-- math helpers --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-- approximate tanh
-- tanh is useful as a soft saturation function which stays at +1 when the input goes > 1, or -1 when the input goes <-1
local function tanh(x)
  local x2 = x * x * 0.1
  local a= x * (135.135 + x2 * (173.5 + x2 * (37.8 + x2)))
  local b= 135.135 + x2 * (623.70 + x2 * (315 + x2 * 28))
  return a / b
end



-- effect code --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-- calculate 8x8 grid points
-- shoot a ray from the camera and intersect it with an infinite cylinder
-- intersection calculating in simplified because rays always start at (0,0) on the center of the cylinder
local function calc_grid(cam, cell_width, cell_height, scrollu, radius)	

-- number of cells in width and height
  local width= ceil(128 / cell_width)
  local height= ceil(128 / cell_height)

	local screenx= cam[3]*fov  - cam[1] - cam[2]
	local screeny= cam[7]*fov  - cam[5] - cam[6] 
	local screenz= cam[11]*fov - cam[9] - cam[10]  

	local scaley= 2.0 / width
	local deltaxx= cam[1] * scaley
	local deltaxy= cam[5] * scaley
	local deltaxz= cam[9] * scaley

	local deltayx= cam[2] * scaley
	local deltayy= cam[6] * scaley
	local deltayz= cam[10]* scaley

  local posz= scrollu & 0xff.ffff

  local grid = {}

	for y=0, height do
		local dirx,diry,dirz= screenx,screeny,screenz
		local row = {}
		for x=0, width do
      -- calc intersection with cylinder
      -- +0.0001 avoids division by 0 (ray along center of tunnel)
      local a = dirx*dirx + diry*diry + 0.0001

      local t0= radius / sqrt( a ) -- todo: possibly approximate 1/sqrt

      local ix,iy,iz= t0*dirx, t0*diry, t0*dirz

      -- shading along z axis, factor changes darkness
      -- front half is completely white (keep number of palette changes low)
      local z= 90.0 - ( sqrt(abs(iz)) * 16 )
      if (z>39.0) z= 39.0
      if (z<0.0) z= 0.0  -- don't get negative. keep well above 0 to avoid glitches from interpolation precision

      row[x]= {
        x*cell_width,
        y*cell_height,
        atan2(ix, iy) * 128,  -- u texture coordinate
        (posz-iz) * 2,        -- v texture coordinate
        flr(z)                -- z
      }

			dirx+= deltaxx
			diry+= deltaxy
			dirz+= deltaxz
		end
		grid[y]= row -- store row in 2d grid
		screenx += deltayx
		screeny += deltayy
		screenz += deltayz
	end
  return grid
end	


-- fill all 8x8 cells
function draw_grid(grid)

  local ul,ur,ll,lr
  local prevz= -1  -- uninitialised: make sure to set color remap table on first cell

  local function draw_cell()
    -- get uv coordinates from all 4 corners for interpolaiton
    local left_u,right_u=  ul[3],ur[3] -- top
    local left_v,right_v=  ul[4],ur[4]
    local x1,y1=           ul[1],ul[2]

    local ll_u,lr_u=       ll[3],lr[3] -- bottom
    local ll_v,lr_v=       ll[4],lr[4]
    local x2,y2=           lr[1],lr[2]

-- fix u coordinate (because atan2 wraps from 2pi to 0)
-- u= -32---+0----+32---+64---+96---+128---- u value range 0..128
--     |xxxxx|+++++|+++++|+++++|+++++|xxxxx 
--        0     0     1     1     2     2    area= (u+32)/64
--        1     1     2     2     4     4    quadrant flags: 2^area
--       -1  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9    u>>4

    -- if we have u values in quadrant 1 *and* 4, move the values from quadrant 1 over to 4

    -- get quadrant flags for each corner of the cell
  --  if ll_u < 32 then s1=1 elseif ll_u<96 then s1=2 else s1=4 end
    local s1= 1 << ((ll_u + 32) >> 6)
    local s2= 1 << ((lr_u + 32) >> 6)
    local s3= 1 << ((left_u + 32) >> 6)
    local s4= 1 << ((right_u + 32) >> 6)

    -- or-combination of all the flags
    if ( ((s1|s2|s3|s4) & 5) == 5) then -- both flags are used, cell crosses u-boundary!
      -- move the values from quadrant 1 over to 4
      if (s1==1) then ll_u+=128 end
      if (s2==1) then lr_u+=128 end
      if (s3==1) then left_u+=128 end
      if (s4==1) then right_u+=128 end
    end

    -- perform uv scaling after wrap-fix (so we don't have to change the ranges above every time):
    left_u*=scaleu
    left_v*=scalev
    ll_u*=scaleu
    ll_v*=scalev

    right_u*=scaleu
    right_v*=scalev
    lr_u*=scaleu
    lr_v*=scalev
    
    -- delta down left side of 8x8 block: (bottom - right)/8
    local left_du= (ll_u - left_u) / (y2-y1)
    local left_dv= (ll_v - left_v) / (y2-y1)

    local du= (right_u - left_u) / (x2-x1)
    local dv= (right_v - left_v) / (x2-x1)

    -- expecting integer coordinates for x,y (ignoring subpixel correction)

    -- expecting du,dv not to change very much (only for block near the center and we draw them black anyways)
    -- so we don't recalculate du,dv every scanline and we don't have to interpolate u,v along the right side

    -- set color remap table according to z for the whole 8x8 block
    -- doesn't look so nice. maybe draw lines of constant z instead?
    local z= ul[5] -- already rounded to integer
    if (z!=prevz) then
      pal(paltables[z], 2)
      prevz= z
    end

    left_u+=moveu
  
    for y=y1, y2-1 do      
      tline(x1,y, x2-1,y, left_u,left_v, du,dv)

      -- update uv along left and right edge
      left_u += left_du
      left_v += left_dv
    end

  end

	for y=0, #grid-1 do  
    local row1= grid[y]
		local row2= grid[y+1]
		
    ul,ll= row1[0],row2[0]

    -- fill one row of 8x8 blocks
		for x=1, #row1 do
      -- next upper/lower right
      ur,lr= row1[x],row2[x]

      draw_cell()

      -- old right edge becomes new left edge
      ul,ll= ur,lr
		end
	end

end

function draw_tunnel()
  -- tunnel rotation matrix
	local cam = matrix.roty(roty) * matrix.rotx(rotx) * matrix.rotz(0.0)

  -- cell size is 6x6:
	local grid = calc_grid(cam, 6,6, movev, radius)

	draw_grid(grid) -- draw the grid (fill the 8x8 cells)
end



-- pcio8 base functions --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

function _init()
  cls()

  -- calc shading tables for different depths
  for z=0,40 do
    local shade= {}
    for i=0,15 do 
      -- textures uses a linear gradient of colors 0..9 (back -> white)
      local c= i*z/32-0.5  -- z=0: black z=32: original palette color
      if (c<0) c=0
      if (c>9) c=9
                  
      -- include dither matrix alternatives for this and next brighter color index
      -- "0.75" controls strength of dithering
      shade[i]= flr(c+0.75)*16 + flr(c)
    end
    paltables[z]= shade
  end

  -- set up 128x128 texture and map
  poke(0x5F38, 16,16) -- repeat 16x16 tiles
  poke(0x5f36, 8)     -- tile0 not transparent
  for y=0,15 do for x=0,15 do
    poke(0x2000+y*128+x, y*16+x)
  end end  

  palt(0,false)  -- no transparency because we want to overdraw everything
  fillp(0xa5a5.4) -- enable 2x2 dithering
end


function _update()

  local time= framecounter*0.03

  if (btn(0)) moveu+=1.0
  if (btn(1)) moveu-=1.0

  if (btn(3)) movev+=1.0
  if (btn(2)) movev-=1.5

  if (btn(5)) roty-=0.005
  
  rotx = cos(time*0.15)*0.08
  roty = sin(time*0.10)*0.08

  local flipback= tanh(cos(time*0.12)*3)  -- toogle between +1/-1 with a soft flip over
  rotx += flipback*0.25+0.25  -- either 0.0: look forward or 0.5: look backward

  moveu+= 0.3
  movev-= 1.0

  pal(colors,  1)
  framecounter+=1.0
end
 

function _draw()
  draw_tunnel()
--[[
  -- show palette
  for i=0,15 do
    color(i)
    rectfill(i*8,125,i*8+8,128)
  end
]]
--[[
  -- show cpu usage
  color(2)
  print( "cpu: "..stat(1), 0,0 )
]]
end

__gfx__
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000001111000000000000000000000000000000000000000010101000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000001000000000000000000111111110000000000000000000000000000000010011111111000001000011000000000
01000000000000000000000000000000000111110000100000000001111111111000000000000000000000001000100111112211111111111100111110000000
01110000000000000000000000000000011111111111110000001101111111111110000000000000000000011010111111111211121111111111111110000000
11110000000000000111110010001011111111111111111101111111111111111111000000000000000001011110111111211211121111112111111110100000
11111100010110011111111111111111111111111111111111111111111111111111100100000010000101111111111111212211122111112111111111100000
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112111111001011100111111111111111112221111111111121221111110000
11111111111111111111111111111111111111111111111111111121112222111122111111111111111111111111111111123222212111111122222211111000
11111111111111111111111111111111111111111111111111111121222222222122111111111111111111111111111121223332222111122222222211111011
11111111111111111111111111122111111111111111111111111111222222222112211111121111111111111111111121233333322221222233322221111111
11111111111111111111111111222221111111111111111111111111222222222111211111122111111111111111111122233443332222223333333222112111
11111122111111111111111121222222111111111111111111111122222222222221111111122111111111111111111122334444432222223333433322212111
11111121111111111111111222222222211111111111111111112222222222222222122111111111111111111111111122334554433322234433444322212111
11121111111111111112212222222222221121222121111111112222222222222222222222111111111111121111111222344555443323334434444422222221
12222211111121111122222222222222221222222222111111112222222222222222222222121111111112221111111233345655444333345444444432221221
22222221221122211122222222222222222222222222211111222222222222333222222222222111111112221111112233446666554333345445554433222222
22222221222222222222222222222322222222222222221112222222222223333232222222222111111122222112122234446766554444456555555443222112
22222222222222222222222222223332222222222222222222222233222223333332222222222111111122222222222234556777554444456556655444322111
22222222222222222222222222223332222222222222222222222333222223333333322223222211121122222222222244557877755544556666755544332222
22223222222222222222222222223333222222222222222222222333322223333333322333332221122222222222222344557888755555567667776554332222
22333322222222222222222222233333222222222222222222223333322223333333332333332221122222222222223345569988765555668877776554432222
22333322222222222222222222233333222222222222232222233333323333333333333333332222122222222222323345579999876555678878777554443222
22333332222222222222232222333333222222322222332222233334333333444343333333432222222222222233333355579aa9876566678888877655443222
33333333222222222222233332334443322222332222333333333444333334444444333344433222222222222333343455679aba877766788888887755443332
3333333322222222222233333333444332222333222233333333344443333444444433334444322222222222233334445578bbbb998777789988987765443332
3333333322222322222233333333444433223333222333333333344443333444444433334444322222222222333344445678bbbba98777889999988765543333
3334333332222322222333333333444433333333323334433333444443333444444443344444322222222222333344455678bbbba9988789baaa998765544433
3334333332223322222334433333444433333433333344433333444443333444444443344554322222222223333355455789bccbb988889abaaa999866544433
333443333222333222333443333344443333344333334444333345444333344444444344455432222222223333445555678accccb9a9989abbbaa99876544443
334443333323333222333444333344444333344433334444333345554333344444444444455432222222223334455555689bccdcbba9999bbbbba99876544443
334443333333333322333444333344444333444433334444433445554333344545444444555432222222222334555555789bdcdccbbaaabbbbbbaa9976644443
334443333333333323334444333344444334444433344444433445554333345555444444555432222223222344566655789bddddcbbbabbcccbbba9977654443
33444333333334332333444433334544444444443334444443344555433334555554444455553222233322234456766688abddddcbbbabbccccbbaa977555444
44454333333344433333444433334554444444443334444443344555433334555555444456554222233322234556777689acdddddcbabbcddccbbba987555444
44454333333344433333444433334554444444444334444443444565533334555555444556553222333322344566877789bcdddddcbbbccddccbbbaa97655544
4445433433344443333344444333455444444444444445444444555553333455555544455655422233333234556788778abcdeeedccbccddddcbbbaa97655544
4445433433344443333444444333455444444444444445544444555553333455555544456755422233333234567788778abcdeeeddcbcdddddcbbbba98765544
4445433433344443333444444333455444444544444445554444555553333455555544456755422234433334567888878abdeeeeddcccdddddcbbbba98765554
4445433443344443333445444333455544444544444445554444555553333455555544456765422234443334577898878abdeeeeddcccdddddcbbbba98755554
4445433444344443333445444333455444444554444445554444566543333455555544556765422234443334577999979abdeeeeddcccddeddcbbbbb98756554
44454334443454433334454443334554444445544444455544445665533334555555445567654322344433455789a9889abdeeeedddcdddeddcbbbbb98766554
44454334444454433334555443334555444445544444455554455665533334555555445567654333354443446789a9989abdeeeedddcdddeddcbbbbb98866554
44444344444455433334555443334555444445544444455554455665533334555555444567654333355443456789ba989abdeeeedddcdddeddcbbbbb98865554
4444434444445543333455544333455544444554444445555445566553333455555544556765433345554345678aba989bbdeeeedddcdddeddcbbbbb99865654
4444334444445543333455544333455544444554444445555445566543333455555544556765433345554345688aba989bbdeeeedddcddeeddcbbbbb99865654
4444334444445543333455544333455544444554444445555445566543333445555544556765433345554345788abaa89bbdddddddddddeeddcbbbbba9865554
4444334444455543333455544333455544444554444445555445566543333444555544556765433345654345689bbba99bbdddddddddddeedccbbbbba9875554
4444334444455543333455544333455544444554444445555445566543333444565444556765433345654345689bbba9abcddddddddcdddedccbbbbba9865554
4444334444455543333455444333455544444554444445555445566543333444555444456765433346665345789bbba9abbddddddddcdddddccaaabb99865554
4443334444455543334555544333455544444554444445555445566543233444555444456755433346665345789bbba99bbddddddddcdddddccaaaba99865554
4333334444455543333555544333455544444554444445555445565543233444555444556755433346765445789bbbb99abddddddddcdddddcbaaaaaa9865654
4333334444455543334555544333455544444554444445555445565543233444455444455655443346765445789bcbb99bbdddddddccdddddcbaaaaaa8865554
3333334444455543334555444333455554444554444445555445565543223344455443455655443346775445789bcbb99abdddcddcccdddddcbaaaaa98865554
3333334444455543334555444333455554444554444445555445565543223344454433455655443347775445789bbbb99abdccccccccddddccbaaaaa98865554
3333334444455543334555444333455554444554444445555445565543223344454433455655444347775445789bbbb99abcccbbbbcccdddcbbaaaaa98866554
3223334444455543334555444333455554444554444445555444555543223344454433445554444447775445789bbbb99abcbbbbbbccccddcbba9aaa88866544
3222334444455543334555444333455554444554444445555444565543223334454433445554444447775445689bbbb999abbbbbbbcbccddcbba9aaa88765543
2222334444455543334555444333455554444554444445555444565543223334444433445554444447875445689bbbb989abbabbbbbbccccbba99a9a88765543
2222344444455543334555444333455554434544333344555444555543222333444333445544444447876445689bbbb989abbababbbbbbccbba99a9988755543
2222344344455543334554443333455554334444333344555444455543222333444333344544444447876445688bbbb888abaaaabbbbbbcbbba9999988755543
2112344334455443334554443333455554334444333344554444455443222333444333344544444447876445578abbb8889aaa9aabbbbbbbbaa9999977765443
2112344334454443334554443333455554334444333334454434454443222333443333344444444447876444568abbb9789a9999aabbabbbbb98999877665443
2112344334444443334554433333455554333444333334444333444433222333443333344444444447875444568abba9789999999abaabbbba98899877655443
1112334333444433334554333223455544333444333334444333444433222333343333344434444347876444568aaaa8789999889aaaaabbaa98889876654442
2112334333444433334544333223355543333443333334444333444432222333343333334433444347876344568aaaa8678998889aaa9abbaa98888776554432
22123343334444323344443332233455433334433333344443334443332223333433333344334443478763445579aaa7678988879aa99aaa9a87888776554432
222233333344443233444433322334554333344333333444433334433222223333333333333344434787533445799a975678877799a889aa9987778766654432
2222333233344432334443333223345443333443333333444333344332222233333333333333454347776334457999975678777789a8899a9987778755654432
222233323334443233444333322334444332343333333344333334333222223333333333333344434677533445699997556777668898899a9986777655544332
21223332333443322344433322233444432333333233234433333433322222333333333333334443467753344567999655676756889888999986677655543322
21222332233433322344433222233444432233333232233333323333322222233332223333334443467753344557898655666555889888989875667555543322
21222332233433222334432222223444432233332222233333223333322222223332223333334433467653334457888645665555788778888875566555543322
21222332223333222334332222223444432223332222233333223332322222222332223333334443367653334457787644555555788777888775556544543322
21222232223333222234332222223444432233332222223332222332222222222322223333334433367653334456777544555545777667888775555544443222
22222222223333222234322222223444332223332222223322222222222222222322223333334433356653333456666544555445677656887765555544443222
22222222223333222233322222223344332223332222222222222222222222222222222333334433356553333456666443454444667556777765555444443222
22222222223333222233321222223343332223332222222222222222222222222222222332334433356542333446556433444444566556777755555444443222
22222222222322222233221222222343332223322222222222222222222222222222222332334433356542233345555433444434566555666654445443433222
22222222222322222233221222222333332223322222222222222222222222222222222322334433355542233345555433444334456545666654444433333222
22222222222222222223211222222333322223222222222222222222222222222222222222334433355542222344554333343333455445555554444433333222
22222222222222222222211222222333322223222222222222222222222222222222222222333433345542222334444323333333455444555554444333332222
22222222222222221222212222222333322222222222222222222222221222222222222222333433345442222234444322333333455444555544443333332222
22222222222222221122112222222333322122222222222222222222221112222222222222333433344432222233333322323233444344555544343333332222
22222222222222221122112222222233321122222222222222222222222111222222222222333432344432222233333322223233444333454443333333332222
22222222222221221122112222222223221112211222222222222222222111222212222222333432344432222233333222222223344333454443333333332222
22222222222211221122111222222222221112211222222222222222222111222212222222233332234332222223233222222223343333444443333333322222
22222222222211221122111222122222221112211222222222222222222111222211222222233332234332222222223222222222333333444433333323322222
22222222222212221221111222112222221112211222122222222222222111222211122222233322234332222222222222222222333333344433333322322222
22222222222211221211111222111222212112221211112222222222222111222211122222233322233332222222222222222222333333344333333322222222
22222222222212122211111222111122212111221211112222222222222111222221122222233322233232222222222222222222333333343333333222222222
22222222222212111211111222111112112111222111111222222222212111121121122222233222223222222222222122222222233222333333333222222222
22222222222211111211111212111111112111122111111222222222212111121111122222233222223222222222122122222222222222333333223222222222
22222222222211111111111111111111112111121111111222222222111111111112122222233222222222222221112122222222222222333333222222222222
22222222222211111111111111111111111111121111111222222222111111111112222222232222222222222211111122222212222222333333222222222222
21222122222211111111111111111111111111121111111221122222111111111111222222222222222222212211111122222212222222233222222222222222
21221111222111111111111111111111111111111111111221112212111111111111212222222222222222211211111112222212222222232222222222222222
21221111221111111111111111111111111111111111111221112211111111111111112222222222222222211211111111222212222222232222222222221222
11121111121111111111111111111111111111111111111221112211111111111111112222222222222222211211111111222212222222232222222222221221
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222222222222222211111111111222212222222222222222222221221
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222222222222222111111111111122212222222222222222222221221
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222222222111111111111122212222222222222222222211211
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222212222111111111111122112221222222222222222111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222212222111111111111122111221222222222222222111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222212221111111111111122211221222222222222211111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222112221111111111111122111121222222222222211111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222111211111111111111112111121222222222222211111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111222222222111211111111111111112111121222222222222111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111122222222111211111111111111112111111222222222222111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222222111211111111111111111111111222222222222111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222222111111111111111111111111111122222222222111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222121111111111111111111111111111122222222222111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112222121111111111111111111111111111112222222122111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111212111111111121111111111111111111111222221121111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111212111111111121111111111111111111111222221121111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111112111111111121111111111111111111111122221111111111111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111121111111111111111111111121121111111112111
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111121111111111111111111111111111111111122211
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111121111111111111111111111111111111111222211
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111121111111111111111111111111111111112222211
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111121111111111111111111111111111111112222221
11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111121111111111111111111111111111111112222221
11111111111111111111111111112111111111111111111111111111111221111111111111111111111111121111211111111111111111111111111112222221
11111111111111111111111111122211111111111111111111111111111222111111111111111111111111121112211111111111111111111111111112222221