图形擦除技术及编程应用

天云上人 · 发表于 2003-10-12 23:35:05

周鸣扬

　　图形擦除是图形特技处理中最为常见的一种，在各种游戏中图形擦除技术有着广泛的应用。图形擦除在本质上是图形的消隐，即在两幅图片之间进行图片的平滑过渡显示。过渡的方式决定了图形擦除的不同视觉效果，其中最为常见的一种就是图片淡入淡出的更新：两幅图片由明到暗、由暗到明的循环交替显示。这种特技效果在编程中的实现，往往是通过DirectX技术实现的：DirectX Transform为我们提供了一个“Microsoft DirectAnimation Control”的类（在注册表中可以找到该类的注册信息HKEY_CLASS_ROOT\CLSID\{B6FFC24C-7E13-11D0- 9B47-00C04FC2F51D}）供调用，以此实现高质量的图片擦除。不过，对于DirectX编程，大部分的编程爱好者对其程序框架难以适应，可以说，花在理解DirectX编程上的工夫要远远大于对图形擦除技术本身的理解。有没有一种更简单的方法，使用常规的编程方式来实现图形擦除呢？

　　解决方案

　　不同于Windows 95中的GUI（图形用户接口），在Windows 98以后的版本中，GUI增加了对Alpha Blending（通道混合）的支持，Alpha Blending在概念上最为明显的就是对“通道”的应用。熟悉图形处理的朋友对“通道”这个概念并不会感到陌生, Alpha通道是用来表示数字图像的透明度，改变各种通道的特性，就相当于改变各种基本颜色的浓度。通常情况下，Alpha通道使用8位（Byte）二进制数，可以表示256级灰度，即256级的透明度。假设我们想要在目标区（Dst）里显示一个像素（Src：Alpha通道值为Src.Alpha），并且要求系统进行“通道合成”运算，那么，进行合成运算的具体公式为：

　　Dst.Red 　　= Src.Red+ (1 - Src.Alpha) ? Dst.Red

　　Dst.Green = Src.Green+ (1 - Src.Alpha) ? Dst.Green

　　Dst.Blue = Src.Blue + (1 - Src.Alpha) ? Dst.Blue

　　从上面的公式可以看出，在进行合成运算之后，更新显示后的目标区域颜色值（RGB）并不完全是源位图的RGB值的拷贝，而是源位图和目标区域进行了“合成”之后的RGB值。和BitBlt函数的像素运算不同，Alpha Blending强调的是源位图的透明度，正是利用这样一种合成运算，我们能够达到图像“透明”的效果。

　　在VC中，系统提供了AlphaBlend 函数来实现位图的通道合成运算，AlphaBlend 函数主要用来显示透明或半透明的位图，其调用格式如下：

　　BOOL AlphaBlend(

　　 HDC hdcDest,

　　// 目标设备环境句柄

　　 int nXOriginDest,

　　// 目标坐标x

　　 int nYOriginDest,

　　// 目标坐标y

　　 int nWidthDest,

　　// 目标宽度

　　 int nHeightDest,

　　//目标高度

　　 HDC hdcSrc,

　　//源设备环境句柄

　　 int nXOriginSrc,

　　// 源坐标x

　　 int nYOriginSrc,

　　// 源坐标y

　　 int nWidthSrc,

　　//源宽度

　　 int nHeightSrc,

　　//源高度

　　 BLENDFUNCTION blendFunction

　　// 合成方式具体数据结构

　　);

　　BLENDFUNCTION定义了在源位图和目标位图之间进行合成的具体方式，其具体数据成员及含义如下：

　　typedef struct _BLENDFUNCTION {

　　 BYTE BlendOp;

　　 BYTE BlendFlags;//必须为零

　　 BYTE SourceConstantAlpha;//位图使用的透明度，0为完全透明、255为正常方式显示

　　 BYTE AlphaFormat;//通常为零，如果源位图为32位真彩色，此值可取为AC_SRC_ALPHA

　　}BLENDFUNCTION, ?PBLENDFUNCTION, ?LPBLENDFUNCTION;

　　由上面的函数说明我们知道，AlphaBlend能够以特定的透明度来显示一幅位图，那么，如果让AlphaBlend以不同的通道值（从0到255）不断地交替显示两幅图片，这样就实现了“擦除”效果。

　　编程实现

　　了解了上述原理，编程中的具体运用就不会再是难事了，下面以在VC中为例，说明这种图形处理技术在编程中的具体实现。

　　首先在VC中新建一基于对话框的项目WipeImage。准备好两幅等大的图片（IDB_CROSS、IDB_LANTERN），并将图片引入资源管理器。在CWipeImageDlg类中加入以下的全局成员变量声明：

　　class CWipeImageDlg : public CDialog

　　{

　　// Construction

　　public:

　　 BLENDFUNCTION m_bf;

　　 CBitmap cross,lantern;

　　 BITMAP bmp;

　　 int bmpWidth,bmpHeight;

　　 CDC dcForCross,dcForLantern;

　　 CDC? dc;

　　 BOOL bShowLantern;

　　………（系统自动生成部分）

　　};　

　　接着在类向导中加入对WM_INITDIALOG和WM_TIMER消息的响应，其响应代码分别如下：

　　BOOL CWipeImageDlg::OnInitDialog()

　　{

　　………（系统自动生成部分）

　　 // TODO: Add extra initialization here

　　 //初始化全局成员变量

　　 this->bShowLantern=TRUE;

　　 m_bf.BlendOp = AC_SRC_OVER;

　　 m_bf.BlendFlags = 0;

　　 m_bf.SourceConstantAlpha =10;

　　 m_bf.AlphaFormat = 0;

　　 //为节约篇幅，以下代码中略去对操作不成功的处理代码

　　 if(!cross.LoadBitmap(IDB_CROSS))

　　 {

　　 AfxMessageBox("装载位图出错!");

　　 return FALSE;

　　 }

　　 cross.GetBitmap(&&bmp);

　　 lantern.LoadBitmap(IDB_LANTERN);

　　 cross.GetBitmap(&&bmp);

　　 //获得位图的大小信息

　　 bmpWidth=bmp.bmWidth;

　　 bmpHeight=bmp.bmHeight;

　　dc=this-＞GetDC();

　　 dcForCross.CreateCompatibleDC(dc);

　　 dcForLantern.CreateCompatibleDC(dc);

　　 //将位图装入设备环境句柄

　　 dcForCross.SelectObject(&&cross);

　　 dcForLantern.SelectObject(&&lantern);

　　 //打开计时器

　　 SetTimer(1000,50,NULL);

　　 return TRUE;

　　}

　　void CWipeImageDlg::OnTimer(UINT nIDEvent)

　　{

　　 //图片透明度每次递增5点

　　 m_bf.SourceConstantAlpha+=5;

　　 //当第一幅图片完全可见之后，显示另一张图片

　　 if(m_bf.SourceConstantAlpha>=200)

　　 {

　　 m_bf.SourceConstantAlpha=10;

　　 //将bShowLantern做为显示标志，确认应该显示哪一张图片　

　　 bShowLantern=!bShowLantern;

　　 }

　　 if(bShowLantern)

　　 {

　　 //按透明度递增的方式显示“吊灯”图片 AlphaBlend(?dc,0,0,bmpWidth,bmpHeight,dcForLantern,0,0,bmpWidth,bmpHeight,m_bf);

　　 }

　　 else

　　 {

　　 //按透明度递增的方式显示“背景”图片

　　 AlphaBlend(?dc,0,0,bmpWidth,bmpHeight,dcForCross,0,0,bmpWidth,bmpHeight,m_bf);

　　 }

　　 CDialog::OnTimer(nIDEvent);

　　}

　　编译说明

　　由于AlphaBlend函数是在“Msimg32.dll”(对应于Msimg32.lib库文件)中定义的。所以，为了避免LNK2001错误，在编译前应该将“Msimg32.lib”文件加入FadeImage项目，然后运行上面的程序，你会发现，在或明或暗之间，你的两幅位图已经出现在屏幕之上了。

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