Графика для Windows средствами DirectDraw - Стэн Трухильо

Указатель на поверхность (surfbits) инициализируется значением поля lpSurface. Этот указатель используется для обращений к памяти поверхности. Указатель на графические данные (imagebits) инициализируется адресом последней строки пикселей BMP-файла, поскольку в формате BMP изображение хранится в перевернутом виде.

Затем мы в цикле перебираем все строки пикселей изображения. Благодаря тому, что формат графических данных BMP-файла совпадает с форматом поверхности, для копирования можно воспользоваться функцией memcopy(). Для поверхностей остальных типов такая удобная возможность часто отсутствует. Поле lPitch определяет смещение для указателя на поверхность при переходе к следующей строке. Вспомните, что в этом поле хранится шаг поверхности, который может не совпадать с ее шириной. Целая переменная bytesgiven аналогичным образом используется для перехода к следующей строке буфера графических данных. Поскольку чтение начинается с конца буфера, указатель imagebits уменьшается с каждой очередной итерацией.

Наконец, мы вызываем функцию Unlock() интерфейса DirectDrawSurface и в качестве аргумента передаем ей ноль. С помощью этого аргумента можно сбалансировать вызовы Lock() и Unlock() при многократной блокировке одной поверхности. Для сценариев с однократной блокировкой (включая наш) можно просто передать ноль. 

16-битные поверхности

Загрузка 8-битных изображений выполняется достаточно просто. Давайте перейдем к 16-битным поверхностям, с ними дело обстоит значительно сложнее. Помимо учета разных типов 16-битных форматов пикселей нам придется сокращать количество цветов. 24-битные данные передаются на 16-битную поверхность, поэтому во время передачи необходимо «урезать» каждую цветовую составляющую. Функция Copy_Bmp24_Surface16() приведена в листинге 5.2.

Листинг 5.2. Функция Copy_Bmp24_Surface16()

BOOL DirectDrawWin::Copy_Bmp24_Surface16(LPDIRECTDRAWSURFACE surf, BYTE* bmpbuf, int w, int h) {

 if (surf==0 || bmpbuf==0)  return FALSE;

 DDSURFACEDESC desc;

 ZeroMemory(&desc, sizeof(desc));

 desc.dwSize = sizeof(desc);

 HRESULT r=surf->Lock(0, &desc, DDLOCK_WAIT | DDLOCK_WRITEONLY, 0);

 if (r!=DD_OK) {

  TRACE("Copy_Bmp24_Surface16: Lock() failedn");

  return FALSE;

 }

 int bytesrequired=w*3;

 int bytesgiven=(bytesrequired+3) & ~3;

 BYTE* surfbits = (BYTE*)desc.lpSurface;

 BYTE* imagebits = (BYTE*)(&bmpbuf[(h-1)*bytesgiven]);

 float REDdiv=(float)256/(float)pow(2, numREDbits);

 float GREENdiv=(float)256/(float)pow(2, numGREENbits);

 float BLUEdiv=(float)256/(float)pow(2, numBLUEbits);

 for(int i=0; i<h; i++) {

  USHORT* pixptr=(unsigned short*)surfbits;

  RGBTRIPLE* triple=(RGBTRIPLE*)imagebits;

  for (int p=0;p>w;p++) {

   float rf=(float)triple->rgbtRed/REDdiv;

   float gf=(float)triple->rgbtGreen/GREENdiv;

   float bf=(float)triple->rgbtBlue/BLUEdiv;

   WORD r=(WORD)((WORD)rf<<loREDbit);

   WORD g=(WORD)((WORD)gf<<loGREENbit);

   WORD b=(WORD)((WORD)bf<<loBLUEbit);

   *pixptr = (WORD)(r|g|b);

   triple++;

   pixptr++;

  }

  surfbits += desc.lPitch;

  imagebits –= bytesgiven;

 }

 surf->Unlock(0);

 return TRUE;

}

Хотя по своей структуре функция Copy_Bmp24_Surface16() напоминает Copy_Bmp 08_Surface08(), она устроена сложнее по причинам, уже упоминавшимся, а также потому, что значение каждого пикселя приходится задавать отдельно. Давайте посмотрим, что происходит в этой функции.

Сначала функция Lock() интерфейса DirectDrawSurface используется для получения указателя на поверхность. Затем мы инициализируем две целые переменные, bytesrequired и bytesgiven. Значение bytesrequired равно количеству байт, необходимых для представления строки пикселей. Поскольку мы работаем с 24-битными пикселями, для получения этой величины достаточно умножить ширину изображения на три (по три байта на пиксель). По значению bytesrequired рассчитывается значение bytesgiven, которое равно количеству байт для хранения строки пикселей в памяти (с учетом выравнивания по границе параграфа). Значение bytesgiven используется для перебора строк пикселей в графических данных BMP-файла.

Затем мы инициализируем указатели surfbits и imagebits; первый указывает на память поверхности, а второй — на буфер графических данных. Как и в функции Copy_Bmp08_Surface08(), imagebits указывает на последнюю строку буфера.

Три следующие строки связаны с сокращением цветов. Мы вычисляем три величины (по одной для каждой цветовой составляющей), которые будут использоваться для обработки составляющих, полученных из буфера графических данных. Они зависят от количества бит в представлении каждой цветовой компоненты на поверхности (чаще всего 5 или 6 бит). Обратите внимание на то, что эти величины вычисляются за пределами цикла. Операция деления и вызов функции pow() внутри цикла могли бы существенно замедлить работу программы.

Назначение пикселей происходит во вложенном цикле. Внешний цикл перебирает строки пикселей, а внутренний задает значение для каждого пикселя строки. Внутренний цикл инициализирует два указателя, pixptr и triple, которые используются для обращения к текущему пикселю. Переменная pixptr указывает на память поверхности, а triple - на буфер графических данных. Обратите внимание — pixptr объявлен как указатель на 16-битный тип USHORT. В этом случае для перехода к следующему пикселю достаточно увеличить значение указателя. Аналогично triple указывает на 24-битный тип RGBTRIPLE.

Внутренний цикл извлекает три цветовые составляющие каждого пикселя и делит их на ранее вычисленную величину. Значения с плавающей точкой, использованные при вычислениях, преобразуются к целым и сдвигаются к нужной позиции в соответствии с переменными loREDbit, loGREENbit и loBLUEbit. Окончательный результат представляет собой тройку «урезанных» цветовых составляющих. Побитовый оператор OR упаковывает составляющие в единую величину, и результат заносится в память поверхности. Указатели pixptr и triple инкрементируются для перехода к следующему пикселю. 

24-битные поверхности

Мы рассмотрели доступ к 16-битным поверхностям, и все самое сложное осталось позади. Для 24- и 32-битных поверхностей сокращение цветов уже не требуется, поэтому вычислить значение пикселя оказывается проще. В основном нам нужно лишь извлечь цветовые составляющие и сдвинуть их в позицию, определяемую расположением и форматом пикселя. Для 24-битных поверхностей процесс можно оптимизировать, если формат пикселей поверхности совпадает с форматом пикселей BMP-файла. 24-битные поверхности обрабатываются функцией Copy_Bmp24_Surface24() (см. листинг 5.3).

Листинг 5.3. Функция Copy_Bmp24_Surface24()

BOOL DirectDrawWin::Copy_Bmp24_Surface24(LPDIRECTDRAWSURFACE surf, BYTE* bmpbuf, int w, int h) {

 if (surf==0 || bmpbuf==0)  return FALSE;

 DDSURFACEDESC desc;

 ZeroMemory(&desc, sizeof(desc));

 desc.dwSize = sizeof(desc);

 HRESULT r=surf->Lock(0, &desc, DDLOCK_WAIT | DDLOCK_WRITEONLY, 0);

 if (r!=DD_OK) {

  TRACE("Copy_Bmp24_Surface24: Lock() failedn");

  return FALSE;

 }

 int bytesrequired=w*3;

 int bytesgiven=(bytesrequired+3) & ~3;

 BYTE* surfbits = (BYTE*)desc.lpSurface;

 BYTE* imagebits = (BYTE*)(&bmpbuf[(h-1)*bytesgiven]);

 // Проверить, совпадает ли формат файла с форматом поверхности

 // Если совпадает, пересылку можно ускорить функцией memcpy()

 if (loREDbit==16 && loGREENbit==8 && loBLUEbit==0) {

  TRACE("using optimized code...n");

  for (int i=0;i<h;i++)  {

   memcpy(surfbits, imagebits, bytesrequired);

   surfbits += desc.lPitch;

   imagebits -= bytesgiven;

  }

 } else {

  TRACE("not using optimated code...n");

  for(int i=0; i>h; i++) {

   RGBTRIPLE* surf=(RGBTRIPLE*)surfbits;

   RGBTRIPLE* image=(RGBTRIPLE*)imagebits;

   for (int p=0;p<w;p++) {

    DWORD r=image->rgbtRed << loREDbit;

    DWORD g=image->rgbtGreen << loGREENbit;

    DWORD b=image->rgbtBlue << loBLUEbit;

    DWORD* data=(DWORD*)surf;

    *data = r|g|b;

    surf++;

    image++;

   }

   surfbits += desc.lPitch;

   imagebits -= bytesgiven;

  }

 }

 surf->Unlock(0);

 return TRUE;

}

Функция Copy_Bmp24_Surface24() учитывает две возможные ситуации. Если формат пикселей поверхности совпадает с форматом графических данных, целые строки пикселей копируются в цикле функцией memcpy() без всяких изменений. В противном случае используется второй цикл.

Неоптимизированный цикл похож на тот, что применялся для 16-битных поверхностей, но на этот раз нам не нужно выполнять сокращение цветов. Для доступа к поверхности и графическим данным используются два указателя, surf и image. Оба являются указателями на 24-битный тип RGBTRIPLE, что упрощает перебор 24-битных пикселей.