Программирование на Visual C++. Архив рассылки
Шрифт:
Что из себя представляет растр с прозрачностью? Это растровая картинка, сквозь которую видна часть фонового изображения. Простой пример этого – иконка Control Panel. [Здесь речь идет о системе Windows 3.x – прим. перев.] Эта иконка, вообще-то – прямоугольник, но когда Control Panel минимизируется, сквозь некоторые ее части просматривается рабочий стол. Говоря упрощенно, иконка – прямоугольный растр, некоторые пикселы которого помечены прозрачными. При отображении на экран они не изменяют область назначения. Еще более интересно применение прозрачности растровых изображений в задачах движения, непрямоугольности картинок и т.д. Изложенные методы имитации помогут решить эти и другие проблемы, связанные с прозрачностью.
В этой статье для описания пикселов исходного растрового изображения используются термины "прозрачный" (transparent)
Предполагается, что черный цвет кодируется значениями "0" во всех двоичных разрядах, а белый цвет – значениями "1" соответственно. Это выполняется на всех известных графических драйверах Windows, включая основанные на палитре.
Базовая описываемая операция – перенос (blting) битов изображения из источника в место назначения. Дополнительные операции переноса используют монохромную маску. Источник и приемник представляют собой хэндлы графического контекста (HDC). Они обозначаются hdcSrc и hdcDest соответственно и могут представлять как растр (в памяти), так и непосредственно графическое устройство. Маска, обозначаемая hdcMask, должна представлять собой монохромное растровое изображение, выбранное в совместимом графическом контексте.
До того, как перейти к собственно рисованию, вспомним основные понятия, используемые в растровой графике.
Последний параметр функции BitBlt указывает код растровой операции (ROP). Он определяет, какая комбинация битов источника, приемника и шаблона (текущей выбранной кисти) создаст конечную картинку. Так как растр – всего лишь набор битов, ROP можно назвать булевским уравнением над битами. В зависимости от вида графического устройства, биты растра имеют разное значение:
• Для монохромных устройств каждый бит представляет один пиксел: черный – значением 0, белый – значением 1.
• Для цветных устройств каждый пиксел описывается набором битов – либо индексом в таблице цветов (палитре), либо непосредственным значением цвета.
Вне зависимости от конкретного назначения битов, ROP просто выполняет действия над ними.
Весь фокус заключается, конечно же, в том, чтобы получить осмысленную комбинацию битов. В приложении A к Руководству программиста по Windows 3.1 SDK приведен список из 256 возможных тернарных ROP. Они предоставляют множество способов комбинировать растровые данные, и зачастую один и тот же эффект можно получить разными путями. В этой статье мы будем иметь дело лишь с четырьмя ROP.
ПРИМЕЧАНИЕ
Тернарная операция – это операция над тремя операндами. Применительно к растрам это означает взаимодействие битов источника, назначения и выбранной в контексте устройства кисти (Brush или Pattern). Список упоминаемых здесь кодов ROP вы можете найти в MSDN в разделе Platform SDK/Graphics And Multimedia Services/ Windows GDI/Painting And Drawing/Painting And Drawing Reference/Raster Operation Codes. У наиболее применимых кодов ROP существуют символические имена, определенные в заголовочном файле windows.h.
| Название | Логическая операция | Как используется при имитации прозрачности |
|---|---|---|
| SRCCOPY | src | Копирует источник (src) непосредственно на место назначения (dst). |
| SRCAND | src AND dest | Заполняет черным цветом те области назначения, которым в источнике соответствуют области черного цвета. Не затрагивает те области назначения, которым в источнике соответствуют области белого цвета. |
| SRCINVERT | src XOR dest | Производит операцию логического умножения (XOR) над битами источника и приемника. Результат помещает в приемник. При повторном применении восстанавливает предыдущее состояние. При некоторых обстоятельствах можно использовать вместо SRCPAINT. |
| SRCPAINT | src OR dest | Отрисовывает не-черные области источника на приемнике. Черные области источника не влияют на приемник. |
Некоторые
принтеры не поддерживают определенные коды растровых операций – в особенности ROP, которые затрагивают область назначения. По этой причине описываемые здесь методы касаются дисплейных устройств и не обязательно будут работать на принтерных (таких, как PostScriptR).В этой статье слово "маска" означает не ту штуку, которую Бэтмен носит на лице, а растр, ограничивающий видимую порцию другого растра. Маска содержит непрозрачную составляющую (черную), "сквозь которую" виден исходный растр, и прозрачную (белую) область, в которой пикселы приемника останутся нетронутыми. Так как маска состоит лишь из двух цветов, ее удобно представлять в виде монохромного растра [т.е., растра с форматом 1 бит на пиксел – прим. перев.]. Но ничто не помешает хранить такую маску в многоцветном растре (но содержащем лишь черные и белые пикселы). Как обсуждается ниже, в разделах "Метод истинной маски" и "Метод черного источника", перенос маски является частью многопроходного процесса рисования: он подготавливает приемник к окончательной отрисовке исходного растра с прозрачностью. Приводимое в качестве примера приложение TRANSBLT использует монохромную маску с пикселами, равными 1 для прозрачных и 0 для непрозрачных областей. При желании приложение может обращать эти два значения и компенсировать это в процессе преобразования из монохромного формата в цветной, как описано ниже в этом разделе.
Помимо обеспечения прозрачности, маски очень полезны для имитации сложных операций отсечения, которые нельзя эффективно реализовать с помощью регионов. Конечный эффект при использовании маски вывода – это отсечение области исходного растра. К примеру, для вывода лишь круглого участка исходной картинки создайте маску, равную по размеру источнику, и нарисуйте в ее соответствующем месте круг из "прозрачных" пикселов. Механизмы маскированного вывода описываются далее, в разделах "Метод истинной маски" и "Метод черного источника".
Имитация прозрачности может также включить имеющийся в Windows механизм преобразования растров из черно-белого формата в цветной (и наоборот). Для отображения между форматами используется принятые в Windows обозначения: цвет текста (text color, foreground color) и цвет фона (background color). Во время переноса бит на цветной приемник монохромный источник (и, если необходимо, кисть) "на лету" преобразуется в цветной формат – до того, как выполнится ROP над битами. Пикселы со значением 0 (черные) преобразуются в цвет текста назначения, а, соответственно, белые (со значением 1) – в цвет фона. И наоборот, когда формат назначения – монохромный, Windows преобразует цветной источник в этот формат. В этом случае все пикселы источника, имеющие цвет, совпадающий с цветом фона, становятся единицами в битовом представлении, а пикселы с цветом текста – нулями. Так как во всех приводимых ниже примерах используется монохромная маска, для приложения жизненно важно правильно установить цвета текста и фона (с помощью вызовов SetTextColor и SetBkColor) перед выполнением операций переноса.
Интенсивные растровые операции ведут к падению производительности из-за вовлечения большого количества бит в обработку. Кроме того, при выводе непосредственно на экран возникает мерцание – чем больше размер затрагиваемой области, тем заметнее. Хотя не существует волшебного способа ускорить обработку, мерцание можно устранить – используя "теневые" растры. Для этого в растр, находящийся в памяти, копируется область экрана, в которую будет происходить вывод. Затем над этим растром (вместо непосредственно экрана) производятся необходимые операции, например, для получения эффекта прозрачности. И наконец, сформированный "теневой" растр выводится на экран. Мерцание устраняется, так как содержимое экрана изменилось всего один раз. Очевидно, что два дополнительных переноса бит вызовут падение скорости (хотя на некоторых устройствах перенос в/из памяти будет быстрее, чем с участием экрана), но исчезновение мерцания может создать ощущение того, что работа приложения ускорилась (по-разному, в зависимости от вида обработки и реального размера растров). Вывод также становится намного симпатичнее без мерцания. Необходимость применения "теневых" растров определяется исходя из назначения приложения.