129

Существуют также две функции для установки и чтения битов битового образа. Первая функция устанавливает биты:

SetDIBits(hdc, hBitmap, iStart, iNum, pBits, &bmi, iUsage);

Последние три параметра такие же, как у функции CreateDIBitmap. Параметр iStart определяет начальную сканлинию, адресуемую pBits. Он лежит в интервале от 0 (для нижней скан-линии) до высоты битового образа в пикселях — 1 (для верхней скан-линии). Параметр iNum задает число скан-линий, устанавливаемых в битовом образе.

Функция GetDIBits имеет такие же параметры:

GetDIBits(hdc, hBitmap, iStart, iNum, pBits, &bmi, iUsage);

В этом случае pBits указывает на буфер для записи битов битового образа. Функция устанавливает поля структуры BITMAPINFO для того, чтобы можно было определить размеры битового образа и таблицы цветов.

Битовый образ — объект GDI

Формат битового образа, предложенный в Windows 1.0, очень ограничен и почти полностью зависит от устройства вывода, для которого он создан. Для хранения файлов битовых образов на диске вам следует использовать формат DIB, а не устаревший формат битового образа. Однако, когда вам необходим битовый образ исключительно для использования в вашей программе, работа с битовым образом, зависящим от устройства, окажется значительно проще и производительней.

Создание битовых образов в программе

Windows содержит пять функций, которые позволяют вам в программе создать зависящий от устройства битовый образ — объект GDI. Первая функция CreateDIBitmap рассматривалась выше. Вот другие функции:

hBitmap = CreateBitmap(cxWidth, cyHeight, iPlanes, iBitsPixel, pBits); hBitmap = CreateBitmapIndirect(&bitmap);

hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc, cxWidth, cyHeight); hBitmap = CreateDiscardableBitmap(hdc, cxWidth, cyHeight);

Во всех случаях параметры cxWidth и cyHeight — это ширина и высота битового образа в пикселях. В функции CreateBitmap параметры iPlanes и iBitsPixel — это число цветовых плоскостей и число битов цвета на пиксель в битовом образе. Хотя бы один из этих двух параметров должен быть равен 1. Если оба параметра равны 1, то функция строит монохромный битовый образ. (Мы вскоре остановимся на том, как цветовые плоскости и биты цвета представляют цвет.)

В функции CreateBitmap параметр pBits может быть установлен в NULL, если вы создаете неинициализированный битовый образ. Созданный битовый образ будет содержать случайные данные. В функциях CreateCompatibleBitmap и CreateDiscardableBitmap Windows использует контекст устройства, описываемый параметром hdc, для получения числа цветовых плоскостей и числа битов цвета на пиксель. Битовый образ, создаваемый этими функциями, будет неинициализированным.

Функция CreateBitmapIndirect схожа с функцией CreateBitmap за исключением того, что она использует структуру типа BITMAP для задания битового образа. Следующая таблица показывает поля этой структуры:

Поле bmWidthBytes должно быть четным числом — минимальным четным числом байтов, необходимым для хранения одной скан-линии. Массив битов, на который указывает bmBits, должен быть организован на базе поля bmWidthBytes. Если bm — структура типа BITMAP, то вы можете вычислить значение поля bmWidthBytes, используя следующее выражение:

bm.bmWidthBytes =(bm.bmWidth * bm.bmBitsPixel + 15) / 16 * 2;

Если Windows не может создать битовый образ (в основном из-за недостатка памяти), она возвратит NULL. Вам следует проверять возвращаемые значения каждой из функций создания битовых образов, особенно, если вы строите большие битовые образы.

130

После создания битового образа вы уже не можете изменить размер, число цветовых плоскостей или число битов цвета на пиксель. Вам надо будет создать новый битовый образ и передать биты из исходного битового образа в новый. Если вы имеете описатель битового образа, вы можете узнать его размер и цветовую организацию следующим образом:

GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP),(LPVOID) &bitmap);

Эта функция копирует информацию о битовом образе в структуру (с именем bitmap) типа BITMAP. Эта функция не устанавливает поле bmBits. Для доступа к битам битового образа вам нужно вызвать функцию:

GetBitmapBits(hBitmap, dwCount, pBits);

Она копирует dwCount бит в символьный массив по указателю pBits. Для того, чтобы быть уверенными, что все биты битового образа скопируются в этот массив, вы можете вычислить параметр dwCount на основе значений полей структуры битового образа:

dwCount =(DWORD) bitmap.bmWidthBytes * bitmap.bmHeight * bitmap.bmPlanes;

Вы можете также задать Windows скопировать символьный массив, содержащий биты битового образа, обратно в существующий битовый образ, используя функцию:

SetBitmapBits(hBitmap, dwCoint, pBits);

Поскольку битовые образы — это объекты GDI, вы должны удалить каждый созданный вами битовый образ:

DeleteObject(hBitmap);

Формат монохромного битового образа

Для монохромного битового образа формат битов относительно прост и может быть получен прямо из изображения, которое вы хотите создать. Например, предположим, вы хотите создать битовый образ, имеющий такой вид:

Вы можете записать ряды битов (0 для черного и 1 для белого), которые в точности соответствуют этой сетке. Читая эти биты слева направо, вы можете записать каждые восемь битов в виде байта в шестнадцатеричной системе счисления. Если значение ширины битового образа не кратно 16, то добавьте справа столько нулевых байтов, сколько необходимо для того, чтобы получить четное число байтов:

0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 = 51 77 10 00 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 = 57 77 50 00 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 = 13 77 50 00 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 = 57 77 50 00 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 = 51 11 10 00

Ширина равна 20 пикселям, высота в скан-линиях равна 5 и ширина в байтах равна 4. Вы можете задать структуру BITMAP для этого битового образа следующим выражением:

static BITMAP bitmap = { 0, 20, 5, 4, 1, 1};

и сохранить биты в массиве типа BYTE:

static BYTE byBits [] = { 0x51, 0x77, 0x10, 0x00, 0x57, 0x77, 0x50, 0x00, 0x13, 0x77, 0x50, 0x00, 0x57, 0x77, 0x50, 0x00, 0x51, 0x11, 0x10, 0x00 };

Создание битового образа с помощью функции CreateBitmapIndirect осуществляется в два этапа:

bitmap.bmBits =(LPVOID) byBits;

hBitmap = CreateBitmapIndirect(&bitmap);

Другой вариант:

hBitmap = CreateBitmapIndirect(&bitmap); SetBitmapBits(hBitmap, sizeof(byBits), byBits);

Вы можете также создать битовый образ в одной инструкции:

132

увеличить поверхность отображения контекста памяти. Это осуществляется выбором битового образа в контекст памяти:

SelectObject(hdcMem, hBitmap);

Теперь поверхность отображения hdcMem имеет те же ширину, высоту и организацию цвета, что и битовый образ, описываемый hBitmap. Если начало координат окна и области вывода установлены по умолчанию, то логическая точка (0, 0) контекста памяти соответствует левому верхнему углу битового образа.

Если битовый образ уже содержит некоторое изображение, то это изображение становится частью поверхности отображения контекста памяти. Любые изменения битового образа (например, с использованием функции SetBitmapBits для установки другого массива битов в битовом образе) отразятся на поверхности отображения. Все, что вы рисуете в контексте памяти, немедленно отражается в битовом образе. Короче, битовый образ — это поверхность отображения контекста памяти.

Ранее были рассмотрены различные функции для создания битовых образов. Вот одна из них:

hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc, xWidth, yHeight);

Если hdc — это обычный описатель контекста устройства для дисплея или принтера, то число цветовых плоскостей и число битов на пиксель созданного битового образа совпадает с соответствующими характеристиками устройства. Однако, если hdc — это описатель контекста памяти (и в него еще не выбран битовый образ), то функция CreateCompatibleBitmap возвращает монохромный битовый образ шириной xWidth и высотой yHeight пикселей.

Битовый образ — объект GDI. Ранее в этой главе было показано, как использовать функцию SelectObject для выбора перьев, кистей или регионов в контекст устройства, а далее мы узнаем, как применять эту функцию для выбора шрифта в контекст устройства. С помощью функции SelectObject можно выбирать эти четыре объекта GDI в контекст памяти. Однако, вы не можете выбирать битовый образ в обычный контекст устройства — только в контекст памяти.

Когда закончится работа с контекстом памяти, его надо удалить:

DeleteDC(hdcMem);

Итак, вы можете сказать: "Очень хорошо. Но мы еще не решили проблему отображения битового образа на экране. Все что мы сделали — научились выбирать его в контекст памяти. Что теперь?" Теперь мы должны научиться как переносить биты из одного контекста устройства в другой с помощью функции BitBlt.

Мощная функция BitBlt

Компьютерная графика включает в себя процедуру записи пикселей на устройство отображения. Ранее мы уже рассматривали некоторые пути выполнения этой задачи, но для больших и сложных манипуляций с пикселями в Windows есть только функции BitBlt, PatBlt и StretchBlt. BitBlt означает перенос блоков битов (bit block transfer). Функция BitBlt переносит пиксели, другими словами, это — универсальная растровая функция (raster blaster). Термин "transfer" не совсем справедлив по отношению к функции BitBlt. Она делает больше, чем просто перенос пикселей, — она осуществляет одну из 256 логических растровых операций над тремя наборами пикселей.

Функция PatBlt

PatBlt (pattern block transfer) — это простейшая из трех blt-функций. Она существенно отличается от функций BitBlt и StretchBlt тем, что использует только один контекст устройства. Но для начала функция PatBlt подходит вполне.

Раньше мы уже встречались с атрибутом контекста устройства, называемым режимом рисования. Этот атрибут может быть установлен в одно из 16 значений, соответствующих бинарной растровой операции (ROP2). Когда вы рисуете линию, режим рисования определяет тип логической операции, которую Windows реализует над пикселями пера и пикселями приемного контекста устройства. Функция PatBlt похожа на функции рисования линий с тем исключением, что она изменяет содержимое прямоугольной области приемного контекста устройства, а не только линии. Она выполняет логическую операцию с пикселями в этом прямоугольнике и в шаблоне (pattern). Шаблон — это просто другое название кисти (brush). Поэтому функция PatBlt использует кисть, выбранную в данный момент в контексте устройства.

Синтаксис вызова функции PatBlt таков:

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, dwROP);

Параметры xDest, yDest, xWidth, yHeight задаются в логических координатах. Логическая точка (xDest, yDest) задает левый верхний угол прямоугольника. Он имеет ширину xWidth и высоту yHeight единиц. (Смотри следующий раздел, озаглавленный "Координаты Blt", для более подробного определения этих величин.) Это и есть

133

та прямоугольная область, которую изменяет функция PatBlt. Логическая операция, которую выполняет функция PatBlt над кистью и приемным контекстом устройства, определяется параметром dwROP, представляющим собой двойное слово (32-битное целое) ROP кода. Этот код не имеет отношения ни к одному из кодов ROP2, используемых в режиме рисования.

В Windows существует 256 ROP2 кодов. Они определяют всевозможные логические комбинации исходной (source) области отображения, приемной (destination) области отображения и шаблона (или кисти). Драйвер устройства для видеомонитора поддерживает все 256 растровых операций, посредством использования "компилятора" (compiler) типов. Этот компилятор использует 32-разрядный ROP код для генерации последовательности машинных инструкций, реализующих эту логическую операцию над пикселями дисплея, а затем выполняет эти инструкции. Старшее слово 32-разрядного ROP кода — число от 0 до 255. Младшее слово — число, которое помогает компилятору драйвера устройства в генерации машинных кодов для этой логической операции. Пятнадцать из этих 256 кодов имеют имена.

Поскольку функция PatBlt использует только приемный контекст устройства и шаблон (и не использует исходный контекст устройства), она может реализовать только подмножество этих 256 ROP кодов — 16 ROP кодов, использующих только приемный контекст устройства и шаблон. Поддерживаемые функцией PatBlt растровые операции приведены ниже в таблице. Обратите внимание, что эта таблица очень похожа на таблицу ROP2 кодов.

Для монохромного контекста устройства бит равный 1 соответствует белому пикселю, а бит равный 0 — черному пикселю. Целиком черный или целиком белый приемник и шаблон — наиболее простой пример для начала рассмотрения работы функции PatBlt. Например, если вы вызываете:

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, 0x5F00E9L);

то прямоугольная область с вершиной в логической точке (xDest, yDest) и имеющая ширину xWidth пикселей и высоту yHeight пикселей, будет закрашена черным цветом, только если приемник был белым и в контекст устройства была выбрана кисть WHITE_BRUSH. В противном случае приемник будет закрашен белым. Конечно, даже в монохромном контексте устройства приемник и кисть могут быть полутоновыми комбинациями черных и белых пикселей. В этом случае Windows выполняет логическую операцию по принципу "pixel by pixel", что может привести к некоторым странным результатам. Например, если приемник был закрашен кистью GRAY_BRUSH, и она является текущей выбранной в контексте устройства, то:

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, PATINVERT);

установит приемник в чисто белый или в чисто черный цвет, в зависимости от того, как пиксели приемника совпадут с пикселями полутоновой кисти.

Цвет добавляет больше сложностей. Windows осуществляет отдельную логическую операцию для каждой цветовой плоскости или для каждого набора битов цвета, в зависимости от того, как организована память устройства.

Некоторые из часто употребляемых случаев использования функции PatBlt приведены ниже. Если вам необходимо нарисовать черный прямоугольник, вы вызываете:

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, BLACKNESS);

Если вам необходимо нарисовать белый прямоугольник, вы вызываете:

134

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, WHITENESS);

Функция:

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, DSTINVERT);

всегда инвертирует цвет прямоугольника. Если кисть WHITE_BRUSH выбрана в контексте устройства, то функция:

PatBlt(hdc, xDest, yDest, xWidth, yHeight, PATINVERT);

также инвертирует прямоугольник.

Вспомните функцию FillRect, закрашивающую кистью прямоугольную область:

FillRect(hdc, &rect, hBrush);

Следующий код является эквивалентным функции FillRect:

hBrush = SelectObject(hdc, hBrush); PatBlt(hdc, rect,left, rect.top,

rect.right — rect.left, rect.bottom — rect.top, PATCOPY);

SelectObject(hdc, hBrush);

Фактически, это код, используемый Windows для реализации функции FillRect. Когда вы вызываете функцию:

InvertRect(hdc, &rect);

Windows транслирует ее в функцию:

PatBlt(hdc, rect,left, rect.top, rect.right — rect.left, rect.bottom — rect.top, DSTINVERT);

Координаты Blt

Когда описывался синтаксис функции PatBlt, упомянулось, что точка (xDest, yDest) задает верхний левый угол прямоугольника, и этот прямоугольник имеет ширину xWidth и высоту yHeight единиц. Это не совсем корректно. Только в функциях GDI BitBlt, PatBlt и StretchBlt логические координаты прямоугольника задаются в терминах логической ширины и высоты относительно одной вершины. Все другие функции GDI для рисования, использующие ограничивающий прямоугольник, требуют задания координат в терминах левого верхнего и правого нижнего углов. В режиме отображения MM_TEXT указанное описание параметров функции PatBlt верно. Однако, для метрических режимов отображения — не верно. Если вы используете положительные значения xWidth и yHeight, то точка с координатами (xDest, yDest) должна быть левым нижним углом прямоугольника. Если вы хотите, чтобы точка (xDest, yDest) была левым верхним углом прямоугольника, то параметр yHeight должен быть установлен равным высоте прямоугольника, взятой со знаком минус.

Более точно, прямоугольник, с которым работает функция PatBlt, имеет логическую ширину, задаваемую абсолютным значением xWidth и логическую высоту, задаваемую абсолютным значением yHeight. Эти два параметра могут быть отрицательными. Прямоугольник определяется двумя углами, имеющими логические координаты (xDest, yDest) и (xDest + xWidth, yDest + yHeight). Верхний левый угол прямоугольника всегда включается в область, изменяемую функцией PatBlt. Правый нижний угол — всегда за ее пределами. В зависимости от режима отображения и знаков параметров xWidth и yHeight левым верхним углом прямоугольника может быть точка:

(xDest, yDest)

или

(xDest, yDest + yHeight)

или

(xDest + xWidth, yDest)

или

(xDest + xWidth, yDest + yHeight)

Если вы установите режим отображения MM_LOENGLISH и захотите использовать функцию PatBlt, изменяющую зону квадратного дюйма в левом верхнем углу рабочей области, вы можете использовать:

PatBlt(hdc, 0, 0, 100, -100, dwROP);

или