【学Rust写CAD】33 近似 Alpha 混合函数(argb.rs补充方法）

源码

#[inline]
    pub fn over(self, dst: Argb) -> Argb {
        let a = 256 - self.alpha32();
        let rb = (dst.rb() * a) >> 8;
        let ag = dst.ag() * a;
        Argb(self.0 + (rb & Argb::MASK) | (ag & !Argb::MASK))
    }

源码分析

这段代码实现了一个近似 Alpha 混合（“over” 操作）的函数，用于将一个半透明的颜色（self）覆盖在目标颜色（dst）之上。

关键点解析

1. 近似方法：

• 使用除以 256 的近似方法（通过右移 8 位实现）而不是更精确的除以 255

• 这种近似方式与 Skia 图形库的 SKPMSrcOver 实现相同

2. 参数：

• self：源颜色（带 Alpha 通道的 ARGB 颜色）

• dst：目标颜色（带 Alpha 通道的 ARGB 颜色）

3. 计算步骤：

• a = 256 - self.alpha32()：计算源颜色的不透明度补数（1 - α）

• rb = (dst.rb() * a) >> 8：对红蓝通道分量进行乘法并右移（近似除以 256）

• ag = dst.ag() * a：对 Alpha 和绿通道分量进行乘法（注意这里没有右移）

• 最后将源颜色与处理后的目标颜色组合起来

4. 位操作：

• rb & Argb::MASK：确保红蓝通道值在正确位置

• ag & !Argb::MASK：确保 Alpha 和绿通道值在正确位置

• 使用位或操作 | 将各部分组合起来

数学原理

这个函数实现了以下混合公式的近似：

result = src + dst × (1 - src_alpha)

但由于使用了除以 256 的近似而不是除以 255，在 Alpha 值为 255 时会有轻微误差。

性能考虑

• 使用位操作和移位操作而不是除法，提高性能

• 标记为 #[inline] 建议编译器内联此函数

• 分离红蓝和 Alpha/绿通道处理,出于性能优化考虑

这种近似在大多数图形应用中视觉效果差异不大，但计算效率更高。