Visual C++中DDB与DIB位图编程全攻略
2013-05-02 13:05
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Visual C++中DDB与DIB位图编程全攻略
1. 基本概念 先来用通俗的语句讲解位图和调色板的概念。 我们知道,自然界中的所有颜色都可以由红、绿、蓝(R,G,B)三基色组合而成。针对含有红、绿、蓝色成分的多少,可以对其分别分成0~255个等级,而红、绿、蓝的不同组合共有256×256×256种,因此约能表示1600万种颜色。对于人眼而言,这已经是"真彩色"了。 对每个像素进行了(R,G,B)量化的图像就是位图,其在计算机中对应文件的扩展名一般为.bmp。既然用R,G,B的量化值就可以直接记录一张位图的所有像素,那我们需要调色板干什么呢? 首先,我们可以计算完全利用(R,G,B)组合来存储一个800×600的位图所需要的空间为: 800×600×3 = 1440000(字节)= 1.37M(字节) 惊人的大!因此,调色板横空出世了,它的功能在于缓解位图文件存储空间过大的问题。 假设一个位图为16色,其像素总数为800×600。我们只需要用4个bit就可以存储这个位图的每个像素在16种颜色中所处的等级,然后调色板提供了这16种等级对应的(R,G,B)值,这样,存储这个16色位图只需要: 800×600×4/8 = 240000(字节)= 0.22 M(字节) 额外的存储R,G,B表的开销(即调色板Palette,也称为颜色查找表LUT)仅仅为16×3=48字节。 存储空间被大为减少! 常见的位图有单色、16色、256色、16位及24位真彩色5种,对于前三者(即不大于256色)都可以调色板方式进行存储,而对16位及24位真彩色以调色板进行存储是不划算的,它们直接按照R,G,B分量进行存储。 在此基础上我们来分析DDB位图(Device-dependent bitmap,与设备相关的位图)与DIB位图(Device-independent bitmap,与设备无关的位图)的概念以及二者的区别。 DDB依赖于具体设备,它只能存在于内存中(视频内存或系统内存),其颜色模式必须与特定的输出设备相一致,使用系统调色板。一般只能载入色彩较简单的DDB位图,对于颜色较丰富的位图,需使用DIB才能长期保存。 DIB不依赖于具体设备,可以用来永久性地保存图象。DIB一般是以*.BMP文件的形式保存在磁盘中的,有时也会保存在*.DIB文件中。 DIB位图的特点是将颜色信息储存在位图文件自身的颜色表中,应用程序要根据此颜色表为DIB创建逻辑调色板。因此,在输出一幅DIB位图之前,程序应该 将其逻辑调色板选入到相关的设备上下文并实现到系统调色板中。 2. 例程简述 本文后续的讲解都基于这样的一个例子工程,它是一个基于对话框的MFC应用程序,包括2个父菜单: (1) DDB位图 DDB位图父菜单又包括两个子菜单: a. ID:IDM_LOADDDBPIC caption:加载 单击事件:加载资源中的DDB位图并显示之 b. ID:IDM_MARK_DDBPIC caption:标记 单击事件:在DIB位图中透明地添加天极网logo (2) DIB位图 DIB位图父菜单又包括两个子菜单: a. ID:IDM_OPENDIBPIC caption:打开 单击事件:弹出文件对话框,打开.bmp位图文件,并显示 b. ID:IDM_MARK_DIBPIC caption:标记 单击事件:在DIB位图中透明地添加天极网logo 工程中还包含下列位图资源: (1)IDB_LOADED_BITMAP:要加载的位图资源 (2)IDB_YESKY_BITMAP:天极网logo 后续篇章将集中在对4个子菜单单击事件消息处理函数的讲解,下面的代码是整个对话框类CBitMapExampleDlg的消息映射:
先看DDB加载按钮的单击事件代码:
第1、2行定义了一个CBitmap对象,并调用其成员函数LoadBitmap加载工程中的位图资源IDB_LOADED_BITMAP。第3、4行定义了BITMAP结构体的实例并调用CBitmap的成员函数GetBitmap获得位图信息,BITMAP结构体定义在<wingdi.h>头文件中,其形式为:
第9行调用函数CDC::BitBlt绘制位图,CDC::BitBlt的原型为:
第10行调用CDC::SelectObject把原来的DDB选入到内存设备上下文中并使新DDB脱离出来。 与CDC::BitBlt对应的还有另一个函数CDC::StretchBlt,它具有缩放功能,其原型为:
如果我们将函数CBitMapExampleDlg::OnLoadddbpic() 中的第9行改为:
参数dwRop除了可以为SRCAND和SRCCOPY外,还可以有如下取值: BLACKNESS:输出区域为黑色 DSTINVERT:反转目的位图 MERGECOPY:用与操作把图案(Pattern)与源位图融合起来 MERGEPAINT:用或操作把反转的源位图与目的位图融合起来 NOTSRCCOPY:把源位图反转然后拷贝到目的地 NOTSRCERASE:用或操作融合源和目的位图,然后再反转 PATCOPY:把图案拷贝到目的位图中 PATINVERT:用异或操作把图案与目的位图相融合 PATPAINT:用或操作融合图案和反转的源位图,然后用或操作把结果与目的位图融合 SRCERASE:先反转目的位图,再用与操作将其与源位图融合 SRCINVERT:用异或操作融合源位图和目的位图 SRCPAINT:用或操作融合源位图和目的位图 WHITENESS:输出区域为白色 合理利用这些取值将帮助我们制作出特定要求的图像处理软件。 从上述实例我们可以看出,在VC中使用CBitmap类,必须将位图放入工程的资源中,并使用类 CBitmap的成员函数LoadBitmap加载之,再通过CDC类的成员函数BitBlt进行DC拷贝等操作达到显示的目的。CBitmap有显示的不足: (1) 位图需要放入工程资源中,这将导致工程的可执行文件变大; (2) 因为位图需放入工程资源中,而资源中不能无穷无尽地包含位图,应用程序无法自适应地选取其它位图,能使用的位图十分有限的; (3) 类CBitmap只是DDB位图操作API的封装,不能独立于平台。 DIB位图则可以解决上述问题,其特点是以.BMP位图文件格式存储独立于平台的图像数据,下面我们来详细分析。 4. DIB位图编程 4.1位图文件格式 先来分析DIB位图文件的格式。位图文件分为四部分: (1)位图文件头BITMAPFILEHEADER 位图文件头BITMAPFILEHEADER是一个结构体,长度为14字节,定义为:
位图信息头BITMAPINFOHEADER也是一个结构体,长度为40字节,定义为:
调色板Palette针对的是需要调色板的位图,即单色、16色和256色位图。对于不以调色板方式存储的位图,则无此项信息。调色板是一个数组,共有 biClrUsed个元素(如果该值为0,则有2biBitCount个元素)。数组中每个元素是一个RGBQUAD结构体,长度为4个字节,定义为:
对于用到调色板的位图,实际的图象数据ImageDate为该象素的颜色在调色板中的索引值;对于真彩色图,图象数据则为实际的R、G、B值: a.单色位图:用1bit就可以表示象素的颜色索引值; b.16色位图:用4bit可以表示象素的颜色索引值; c. 256色位图:1个字节表示1个象素的颜色索引值; d.真彩色:3个字节表示1个象素的颜色R,G,B值。 此外,位图数据每一行的字节数必须为4的整倍数,如果不是,则需要补齐。奇怪的是,位图文件中的数据是从下到上(而不是从上到下)、从左到右方式存储的。 4.2位图的显示 Visual C++ MFC中没有提供一个专门的类来处理DIB位图,因此,为了方便地使用位图文件,我们有必要派生一个CDib类。类的源代码如下: (1) CDib类的声明
(1)读取位图,本类中使用pDib = new unsigned char[dwDibSize]为位图中的信息分配内存,另一种方法是调用API函数CreateDIBSection,譬如:
(3)调用CDib::SetPalette( CDC *pDC )设置调色板,需要用到CDC::SelectPalette及CDC::RealizePalette两个函数; (4)调用CDib:raw(CDC *pDC, int nX, int nY, int nWidth, int nHeight, int mode)函数绘制位图。在此函数中,真正发挥显示位图作用的是对StretchDIBits API函数的调用。StretchDIBits函数具有缩放功能,其最后一个参数也是光栅操作的模式。 下面给出DIB位图的打开及显示并在其中加入天极网logo的函数源代码。"DIB位图"父菜单下"打开"子菜单的单击事件消息处理函数为(其功能为打开位图并显示之):
本文介绍了位图及调色板的概念,并讲解了DDB位图与DIB位图的区别。在此基础上,本文以实例讲解了DDB位图和DIB位图的操作方式。DDB位图的 处理相对比较简单,对于DIB位图,我们需要定义一个MFC所没有的新类CDib,它屏蔽位图信息的读取及调色板创建的技术细节,应用程序可以方便地使用 之。 本文中的所有程序在Visual C++6.0及Windows XP平台上调试通过。 |
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