лекции / Shchupak_Yu._Win32_API_Razrabotka_prilozheniy_dlya_Windows

Системная палитра

Системная палитра является графическим объектом уровня операционной систе мы. Ранее уже говорилось о том, что диапазон цветов, которые одновременно вос производятся устройством, зависит как от аппаратной палитры, реализуемой ви деоадаптером, так и от настроек экрана.

Чтобы посмотреть или изменить настройки экрана, нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на свободной части рабочего стола экрана, после чего появится всплывающее меню. В этом меню следует выполнить команду Свойства, что при ведет к отображению диалогового окна Свойства: Экран. В окне нужно выбрать вкладку Настройка и найти на ней групповое поле Цветовая палитра. Элемент уп равления типа COMBOBOX внутри этого поля позволяет выбирать количество одно временно отображаемых цветов на экране. Если у вас достаточно современный дисплей, то доступными, скорее всего, окажутся следующие установки:

256 цветов;

Hi Color (16 бит);

True Color (24 или 32 бит).

В256 цветном режиме каждый пиксел представлен в кадровом буфере видео адаптера одним байтом. Один байт позволяет закодировать до 256 разных цветов, одновременно отображаемых на экране. Точный состав цветов определяется па литрой видеоадаптера, которая предоставляется пользовательским приложени ям в виде системной палитры.

Системная палитра представляет собой таблицу из 256 структур типа PALETTEENTRY:

typedef struct { BYTE peRed; BYTE peGreen; BYTE peBlue; BYTE peFlags;

} PALETTEENTRY;

Структура PALETTEENTRY определяет цвет конкретного элемента в массиве по его компонентам RGB. Поле peFlags используется при создании логических палитр.

Приложение не имеет непосредственного доступа к системной палитре. Одна ко оно может получить текущее состояние системной палитры при помощи функ ции GetSystemPaletteEntries, имеющей следующий прототип:

Параметр lppe задает адрес массива, в который помещается информация о па литре. Если этот параметр равен NULL, то функция возвращает общее количество цветов в системной палитре.

Системную палитру можно условно разделить на две секции. Первая секция содержит фиксированные, или статические, цвета, а вторая — цвета, которые мо гут изменяться приложением при помощи логической палитры.

По умолчанию в системной палитре определена группа из 20 статических цве тов. Размещение статических цветов в системной палитре показано в табл. 3.1.

Стоит обратить внимание на необычное размещение статических цветов. Так, первая группа из десяти цветов располагается в начале таблицы, а вторая группа из десяти цветов — в конце таблицы. Это связано с тем, что наиболее употреби тельная растровая операция XOR часто используется для инвертирования цветов и последующего их восстановления. Поэтому важно обеспечить инвертирование цвета при помощи инвертирования значения индекса в цветовой таблице. Напри мер, инверсия нулевого значения индекса дает значение 255 (0xFF), при этом чер ный цвет трансформируется в белый. Позицию 1 занимает темно красный цвет RGB(0x80, 0x00, 0x00). Если инвертировать индекс, то он переходит в 254 (0xFE), что соответствует голубому цвету. Он не совсем совпадает с цветом, дополняющим темно красный цвет в цветовом пространстве RGB (RGB(0x7F, 0xFF, 0xFF)), но все же достаточно близок к нему.

Первые 8 цветов и последние 8 цветов никогда не изменяются, независимо от цветового режима. Реализация цветов с индексами 8, 9, 246, 247 зависит от режима. В таблице указаны RGB значения этих цветов для режима True Color. В 256 цветном режиме RGB значения этих цветов будут другими.

Чтобы увидеть, как выглядит системная палитра на экране, можно создать маленькую экспериментальную программу, код которой приведен в листинге 3.1.

Листинг 3.1. Проект SystemPalette

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

// SystemPalette.cpp #include <windows.h> #include "KWnd.h"

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

//====================================================================

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)

{

MSG msg;

KWnd mainWnd("System palette", hInstance, nCmdShow, WndProc, NULL, 0, 0, 524, 543);

while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg);

}

return msg.wParam;

}

//==================================================================== LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

HDC hDC; PAINTSTRUCT ps; RECT r0;

RECT rect;

HBRUSH brush;

int dW, dH, i, j; int index = 0;

PALETTEENTRY pal[256];

switch (uMsg)

{

case WM_PAINT:

hDC = BeginPaint(hWnd, &ps);

GetSystemPaletteEntries(hDC, 0, 256, pal);

GetClientRect(hWnd, &r0); dW = (r0.right - 4) / 16; dH = (r0.bottom - 4) / 16;

SetViewportOrgEx(hDC, 2, 2, NULL);

for (i = 0; i < 16; ++i)

for (j = 0; j < 16; ++j) {

SetRect(&rect, j*dW, i*dH, (j+1)*dW - 1, (i+1)*dH - 1); brush = CreateSolidBrush(RGB(pal[index].peRed,

pal[index].peGreen, pal[index].peBlue)); FillRect(hDC, &rect, brush); DeleteObject(brush);

index++;

}

EndPaint(hWnd, &ps); break;

case WM_PALETTECHANGED: InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE); break;

Логическая палитра

При работе с логической палитрой следует помнить, что все цвета в приложении, которые реализованы как значения типа COLORREF, должны быть определены с помощью одного из следующих макросов:

COLORREF PALETTEINDEX(WORD wPaletteIndex);

COLORREF PALETTERGB(BYTE bRed, BYTE bGreen, BYTE bBlue);

Макрос PALETTEINDEX получает индекс и возвращает 32 разрядное описание эле мента палитры. В контексте устройства оно используется как элемент логической палитры контекста.

Макросу PALETTERGB, как и макросу RGB, передаются значения красной, зеленой и синей составляющих искомого цвета. При использовании этих макросов в контексте устройства без логической палитры их возвращаемые значения ин терпретируются одинаково. Но если макрос PALETTERGB используется в контексте устройства с логической палитрой, то для указанных в нем RGB составляющих система ищет ближайшее совпадение в логической палитре, словно приложение указало индекс в палитре. Этот макрос используется чаще, так как он является очевидной заменой макроса RGB во всех функциях, требующих передачи значения типа COLORREF.

Логическая палитра по умолчанию

Ранее уже говорилось, что если приложение не создает явным образом логическую палитру, то в нем используется логическая палитра по умолчанию, содержащая толь ко 20 статических цветов из системной палитры.

Для экспериментов с логической палитрой по умолчанию создадим приложе ние, выводящее в свое окно 8 разных цветов (листинг 3.2).

Листинг 3.2. Проект ColorsWithDefaultPal

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

// ColorsWithDefaultPal.cpp #include <windows.h> #include "KWnd.h"

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); //==================================================================== int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,

LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)

{

MSG msg;

KWnd mainWnd("Colors with default palette", hInstance, nCmdShow, WndProc, NULL, 0, 0, 800, 200);

while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg);

}

return msg.wParam;

}

//==================================================================== LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

HDC hDC; PAINTSTRUCT ps;

цвета с разной интенсивностью, остальные цвета образованы подходящими комби нациями RGB составляющих цвета.

Теперь переключитесь в 256 цветный режим экрана и снова запустите про грамму. Вывод программы показан на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Использование палитры по умолчанию (256-цветный режим)

Особенно заметно исказились оранжевый, салатный и бежевый цвета. Причи ной этого является использование только двадцати статических цветов из сис темной палитры. Поскольку для указанных трех цветов не нашлось ближайшего подходящего цвета, то система попыталась создать запрошенный цвет при помо щи смешения статических цветов.

Полутоновая палитра

Чтобы увеличить количество имеющихся цветов в палитре, можно воспользо ваться полутоновой палитрой. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

1.Создать полутоновую палитру (функция CreateHalftonePalette).

2.Выбрать созданную палитру в контекст устройства (функция SelectPalette).

3.Реализовать палитру при помощи функции RealizePalette.

Функция SelectPalette имеет следующий прототип:

Последний параметр функции определяет, в каком режиме — фоновом (TRUE) или основном (FALSE) — будет реализована палитра при вызове функции Realize Palette. Процесс реализации палитры в общих чертах был описан выше.

Следует уточнить, что в фоновом режиме функция RealizePalette пытается раз местить логическую палитру привязкой к уже существующим цветам в систем ной палитре, подыскивая ближайшее соответствие. Это размещение делается все гда, независимо от того, активно ли данное приложение.

Восновном режиме функция RealizePalette копирует логическую палитру

всистемную, за исключеним статических цветов, только тогда, когда приложе ние активно.

Влистинге 3.3 приведен код приложения, которое выполняет те же действия, что и предыдущее приложение, но работает с полутоновой палитрой. В нем пока зана также обработка сообщений WM_QUERYNEWPALETTE и WM_PALETTECHANGED.

Листинг 3.3. Проект ColorsWithHalftonePal

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

// ColorsWithHalftonePal.cpp #include <windows.h> #include "KWnd.h"

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); //==================================================================== int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,

LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)

{

MSG msg;

KWnd mainWnd("Colors with halftone palette", hInstance, nCmdShow, WndProc, NULL, 0, 0, 800, 200);

while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg);

}

return msg.wParam;

}

//==================================================================== LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

HDC hDC; PAINTSTRUCT ps; RECT r0;

RECT rect[8]; int dW, dH, i;

COLORREF paletteColor[8] = { PALETTERGB(128,0,0), PALETTERGB(192,0,0), PALETTERGB(255,0,0), PALETTERGB(255,192,0), PALETTERGB(176,250,133), PALETTERGB(245,197,137), PALETTERGB(255,128,128), PALETTERGB(255,128,255)};

static HBRUSH brush[8]; static HPALETTE hPal; HPALETTE hOldPal;

switch (uMsg)

{

case WM_CREATE:

for (i = 0; i < 8; ++i)

brush[i] = CreateSolidBrush(paletteColor[i]); hDC = GetDC(hWnd);

hPal = CreateHalftonePalette(hDC); ReleaseDC(hWnd, hDC);

break;

Листинг 3.3 (продолжение)

SelectPalette(hDC, hOldPal, TRUE); EndPaint(hWnd, &ps);

break;

case WM_QUERYNEWPALETTE: hDC = GetDC(hWnd);

SelectPalette(hDC, hPal, FALSE); if (RealizePalette(hDC))

InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE); ReleaseDC(hWnd, hDC);

break;

case WM_PALETTECHANGED: hDC = GetDC(hWnd);

SelectPalette(hDC, hPal, FALSE); if (RealizePalette(hDC))

InvalidateRect(hWnd, NULL, TRUE); ReleaseDC(hWnd, hDC);

break;

case WM_DESTROY: DeleteObject(hPal);

for (i = 0; i < 8; ++i) DeleteObject(brush[i]);

PostQuitMessage(0);

break;

default:

return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);

}

return 0;

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

Обратите внимание на следующие моменты:

Логическая палитра hPal создается в блоке обработки сообщения WM_CREATE, а реализуется как в блоке обработки сообщения WM_QUERYNEWPALETTE, так и в блоке обработки сообщения WM_PALETTECHANGED. Функция RealizePalette воз вращает количество цветов логической палитры, отображенных на системную палитру. Если это значение больше нуля, то вызывается функция InvalidateRect.

В блоке обработки сообщения WM_PAINT логическая палитра выбирается в кон текст устройства, после чего вызываются функции рисования.

После запуска этой программы в 256 цветном режиме экрана вы должны уви деть картинку, практически совпадающую по качеству передачи цветов с той, которая была в режиме экрана True Color (см. рис. 3.3).

Использование специализированной палитры

Бывают ситуации, когда применение полутоновой палитры не обеспечивает удов летворительной передачи всех требуемых цветов. Это характерно для приложений, которым необходимо отображать множество оттенков одного и того же цвета.

Нетрудно показать на примере предыдущего приложения, что оно не справит ся с выводом даже восьми оттенков одного, например зеленого, цвета. Для этого замените определение массива paletteColor следующим определением: