EGE基础：光栅操作篇

EGE专栏：EGE专栏

光栅操作

(1) 光栅

  光栅图也叫做位图、点阵图、像素图。图像其实由一个个像素点组成，每个像素点都有自己的颜色。显示屏就是由一个个的小点组成，当这些点都很小，而且都很紧密地排在一起时。我们就看到一幅连续的图像。但靠近看时，还是能看到一一的小点。
  输出时，是读取显存中的每一个点的颜色数据，然后根据颜色输出显示屏上。
  点的颜色是用无符号整型表示的，绘图时就是在改变这些颜色数据。既然是改变颜色数据，那就有原有数据和新数据，所以改变就有很多种操作方式，一般是位操作。可以是直接赋值，也可以是保留原有数据，或者两个数值位与，位或，取反等。

(2)二元光栅操作码

二元光栅操作码就是用来控制改变像素时的位操作方式的。每个二元光栅操作码对应一种位操作方式。

设置位操作方式的函数为setwritemode， 函数声明:

void setwritemode(int mode, PIMAGE pimg = NULL);

其中的mode就是二元光栅操作码， pimg是要设置的图像，为NULL时就是指的是窗口，当在pimg的图像上绘图时，就是根据二元光栅码表示的位操作模式来改变颜色。

EGE支持全部的16种操作码, 罗列如下

R2_BLACK			绘制出的像素颜色 = 黑色
R2_COPYPEN			绘制出的像素颜色 = 当前颜色（默认）
R2_MASKNOTPEN		绘制出的像素颜色 = 原有颜色 AND (NOT 当前颜色)
R2_MASKPEN			绘制出的像素颜色 = 原有颜色 AND 当前颜色
R2_MASKPENNOT		绘制出的像素颜色 = (NOT 原有颜色) AND 当前颜色
R2_MERGENOTPEN		绘制出的像素颜色 = 原有颜色 OR (NOT 当前颜色)
R2_MERGEPEN			绘制出的像素颜色 = 原有颜色 OR 当前颜色
R2_MERGEPENNOT		绘制出的像素颜色 = (NOT 原有颜色) OR 当前颜色
R2_NOP				绘制出的像素颜色 = 原有颜色
R2_NOT				绘制出的像素颜色 = NOT 原有颜色
R2_NOTCOPYPEN		绘制出的像素颜色 = NOT 当前颜色
R2_NOTMASKPEN		绘制出的像素颜色 = NOT (原有颜色 AND 当前颜色)
R2_NOTMERGEPEN		绘制出的像素颜色 = NOT (原有颜色 OR 当前颜色)
R2_NOTXORPEN		绘制出的像素颜色 = NOT (原有颜色 XOR 当前颜色)
R2_WHITE			绘制出的像素颜色 = 白色
R2_XORPEN			绘制出的像素颜色 = 原有颜色 XOR 当前颜色

  所以二元操作码中的二元指的就是图像原来的颜色和当前颜色。
  "当前颜色"是指通过 setcolor() 或 setfillcolor() 设置的用于当前绘制或填充的颜色。当我们在上面绘制时，就根据这两个颜色和位操作模式计算得出最终的颜色。 后面还有个三元光栅操作码，是用于图像处理的。

• 可以看到，默认的二元光栅操作码是 R2_COPYPEN, 就是直接用当前颜色来作为最终颜色，这也是我们熟悉的一种方式，也有不管两个是什么颜色，画上去都是黑色，或者都是白色。
• 更多的是对两个颜色进行 与、或、非、取反、异或 的位操作，例如，R2_MERGEPEN, 就是将两个颜色进行或运算。红色是0xFF0000, 蓝色是0x0000FF, 或运算之后，得到紫色0xFF00FF.

下面做个二元光栅操作码的示例：

#include 

int main()
{
	initgraph(640, 320, 0);
	
	setbkcolor(0x00FF00);
	setcolor(0xFF0000);
	setfillcolor(0X0000FF);
	
	fillellipse(160, 160, 160, 160);
	
	//颜色做位或
	setwritemode(R2_MERGEPEN);
	fillellipse(480, 160, 160, 160);
	
	//改回原来的模式
	setwritemode(R2_COPYPEN);
	
	getch();

	closegraph();
	return 0;
}

可以看到修改位操作模式, R2_MERGEPEN, 代表做位或操作，就得到了一个不同的颜色。

(3) 三元光栅操作码

  三元光栅操作码，是设置两个图像绘图时对像素的一种位操作方式。两个图像图像对应点上的两个像素颜色加上当前填充颜色一共三个，所以是三元。
三元光栅操作码其实是在绘制图像时设置的，来看看putimage() 的声明:

void EGEAPI putimage(int dstX, int dstY, const PIMAGE pSrcImg, DWORD dwRop = SRCCOPY);   

• 最后面有个 DWORD 类型的参数 dwRop, 那个就是三元光栅操作码，默认是SRCCOPY,也就是直接用源图像覆盖原有图像。

• 三元光栅操作码有非常多，这里就不多说，可以查看官网说明
  三元光栅操作码 http://xege.org/manual/api/img/rop.htm

• 三元光栅操作码太多，所以用逆波兰表达式来表示操作名，也就是后缀表达式，平时我们使用的是中缀表达式，例如：中缀表达式的1 + 2,对应的后缀表达式就是 1 2 +, 把运算符放在后面，再如 1 + 2 * 3 ==> 1 + （2 * 3）⇒ 1 + (2 3 *) ⇒ 1 2 3 * +, 就是这么转换来的，看原来是怎么计算的，把那部分的运算符放在后面作为结果，当作一个整体再继续计算， 上面的那个先算 2 * 3， 本来应该得6，但是我们是要转成后缀表达式，所以结果是 (2 3 *), 把 (2 3 *)作为一个整体 在计算 1 + (2 3 *),那自然就是 1 (2 3 *) +了，因为后缀表达式运算符顺序就代表计算顺序，不需要括号来说明运算顺序，所以得到结果是 1 2 3 * +，按照这个我们可以根据我们需要的运算， 转成后缀表达式，再去资料里查对应的码值。

• 开始计算后缀表达式了，用一些大写字母代表颜色

• 
  用一些小写字母代表运算
  
  觉得好我们要的操作后，转换成后缀表达式，到红色框圈出的一栏找， 找到后看蓝色一栏对应的码值是什么，是十六进制表示的，就可以拿来用了，用的时候别忘了 前面加个0x .右边紫色圈出的地方是一部分已经定义好的宏，记住后下次直接输入那个名称就行。
  
  后缀表达式示例，假如我们要对源图像颜色取反，再和目标图像颜色位与操作， 那就是 D and (not S), 转成后缀，那就是D (S not) and, 按照上面表示那就是 D S n a， 所以在上面找到是在第22号那一列， 对应值是 00220326， 那么就是 0x00220326, 设置如下：

putimage(0, 0, pimg, 0x00220326);

如果在右边找到名字，可以直接使用名字，但这个没有。

三元光栅操作符的例子，抠图：

• 先将一张图片准备好，然后把一张掩膜图准备好，这里我们的图像和掩膜要一样大的（我这里是320x320） 掩膜就是把想要的部分填充上纯白色 0xFFFFFF， 把不想要的部分填充成纯黑 0x000000. 这个可以先创建一个空图像，设置好颜色后，在上面填充纯白，背景是纯黑。我们要在上面画四个圆，因为普通绘图函数的填充函数是带边框的，所以不仅填充颜色要设置成纯白，前景颜色也要纯白，背景颜色一开始其实就是纯黑，不设置也行。

	PIMAGE mask = newimage(320, 320);
	setbkcolor(BLACK, mask);

	//颜色都是纯白
	setcolor(0XFFFFFF, mask);
	setfillcolor(0xFFFFFF, mask);

	fillellipse(100, 160, 100,100, mask);

	fillellipse(220, 160, 100, 100, mask);

	fillellipse(160, 220, 100, 100, mask);

	fillellipse(160, 100, 100, 100, mask);

• 然后就是操作了，接下来是要把绘制的区域中间扣个洞（就是把我们要画的地方涂上纯黑），比如，原来窗口是黄色的,那就把中间弄黑， 保留掩膜的黑色部分， 操作是 屏幕颜色 and （not 源图像颜色), 即刚才说的 DSna

putimage(0, 0, mask, 0x00220326);

• 然后我们再把我们要扣的图像留下中间部分， 操作是 目标图像 位与 源图像， 即 DSa, 名称是 SRCAND, 为了保留原来的图像，我们还是另外创建一个图像来保存吧。

PIMAGE temp = newimage(320, 320);
	//先把原图复制到临时图像上
	putimage(temp, 0, 0, pimg);
	//做与操作
	putimage(temp, 0, 0, mask, SRCAND);

这样我们就把中间的保留了，外面都变成了纯黑。因为纯黑就是0x000000, 所以接下来做或操作时，就相当于没有。

• 再然后将我们抠出来的图片与目标区域进行位或操作, 或操作三元光栅操作码名称是SRCPAINT,

putimage(0, 0, temp, SRCPAINT);

这样就成功了，别忘了，图像不用后要记得使用delimage()

delimage(temp);
delimage(mask);
delimage(pimg);

代码如下：
因为不知怎么回事，我测试的缩放putimage()，三元操作码失效，所以这个函数没写成缩放型

#include 

void cutoutImage(PIMAGE dest, int x, int y, int w, int h, PIMAGE src, PIMAGE mask);

//使用之前编写的从文件缩放加载图像函数
int getimage_zoom(PIMAGE& pDstImg, LPCSTR  pImgFile, int zoomWidth, int zoomHeight);
int main()
{
	initgraph(320, 320, 0);
	setbkcolor(YELLOW);
	setcolor(0xFF0000);
	setfillcolor(0X0000FF);

	int width = 320, height = 320;
	
	PIMAGE pimg = newimage();
	getimage_zoom(pimg, "girl.jpg", width, height);

	PIMAGE mask = newimage(width, height);
	setbkcolor(BLACK, mask);

	//颜色都是纯白
	setcolor(0XFFFFFF, mask);
	setfillcolor(0xFFFFFF, mask);

	fillellipse(100, 160, 100,100, mask);
	fillellipse(220, 160, 100, 100, mask);
	fillellipse(160, 220, 100, 100, mask);
	fillellipse(160, 100, 100, 100, mask);

	cutoutImage(NULL, 0, 0, pimg, mask);

	delimage(mask);
	delimage(pimg);

	getch();

	closegraph();
	return 0;
}

//原图src, 和掩膜mask大小要一样， x, y, w, h, 为在deset上绘制的区域
//因为不知怎么回事，我测试的缩放putimage()，三元操作码失效，所以这个函数没写成缩放型
void cutoutImage(PIMAGE dest, int x, int y, PIMAGE src, PIMAGE mask)
{
	int width = getwidth(src), height = getheight(src);
	putimage(dest,  0, 0, mask, 0x00220326);

	PIMAGE temp = newimage(width, height);
	putimage(temp, 0, 0, src);

	putimage(temp, 0, 0, mask, SRCAND);

	putimage(dest, 0, 0, temp, SRCPAINT);

	delimage(temp);
}

EGE专栏：EGE专栏