图像（层）正常混合模式详解（下）

在一文中开始时说过，图像的合成操作包括图像显示、图像拷贝、图像拼接以及的图层拼合叠加等，本文在基础上谈谈图像拼接和图像显示。

    图像拼接比较简单，只要在图像正常混合函数imagemixer基础上定位图像混合坐标就可以了。下面是一个有图像混合坐标的imagemixer函数：

// 获取子图数据  
bool getsubbitmapdata(const bitmapdata *data, int x, int y, int width, int height, bitmapdata *sub) 
{ 
    if (x < 0) 
    { 
        width += x; 
        x = 0; 
    } 
    if (x + width > (int)data->width) 
        width = (int)data->width - x; 
    if (width <= 0) return false; 
    if (y < 0) 
    { 
        height += y; 
        y = 0; 
    } 
    if (y + height > (int)data->height) 
        height = (int)data->height - y; 
    if (height <= 0) return false; 
    sub->width = width; 
    sub->height = height; 
    sub->stride = data->stride; 
    sub->pixelformat = data->pixelformat; 
    sub->scan0 = (char*)data->scan0 + y * data->stride + (x << 2); 
    sub->reserved = data->reserved; 
    return true; 
} 
//---------------------------------------------------------------------------  
 
void imagemixer(bitmapdata *dest, int x, int y, const bitmapdata *source, int alpha) 
{ 
    bitmapdata dst, src; 
    if (getsubbitmapdata(dest, x, y, source->width, source->height, &dst)) 
    { 
        getsubbitmapdata(source, x < 0? -x : 0, y < 0? -y : 0, dst.width, dst.height, &src); 
        imagemixer(&dst, &src, alpha); 
    } 
} 
//--------------------------------------------------------------------------- 
// 获取子图数据
bool getsubbitmapdata(const bitmapdata *data, int x, int y, int width, int height, bitmapdata *sub)
{
 if (x < 0)
 {
  width += x;
  x = 0;
 }
 if (x + width > (int)data->width)
  width = (int)data->width - x;
 if (width <= 0) return false;
 if (y < 0)
 {
  height += y;
  y = 0;
 }
 if (y + height > (int)data->height)
  height = (int)data->height - y;
 if (height <= 0) return false;
 sub->width = width;
 sub->height = height;
 sub->stride = data->stride;
 sub->pixelformat = data->pixelformat;
 sub->scan0 = (char*)data->scan0 + y * data->stride + (x << 2);
 sub->reserved = data->reserved;
 return true;
}
//---------------------------------------------------------------------------

void imagemixer(bitmapdata *dest, int x, int y, const bitmapdata *source, int alpha)
{
 bitmapdata dst, src;
 if (getsubbitmapdata(dest, x, y, source->width, source->height, &dst))
 {
  getsubbitmapdata(source, x < 0? -x : 0, y < 0? -y : 0, dst.width, dst.height, &src);
  imagemixer(&dst, &src, alpha);
 }
}
//---------------------------------------------------------------------------

    上面的代码中增加了一个获取子图像数据结构的函数getsubbitmapdata和一个有图像混合坐标的重载函数imagemixer，在重载函数imagemixer中，调用getsubbitmapdata获取了一个按图像混合起始坐标（x,y）计算的目标图与源图的交集子图像数据结构，然后将原图像混合到目标子图像上。通过多次这样的混合操作就可以实现图像的拼接。

    下面是一个使用bcb2007和gdi+实现图像拼接的例子程序：

void __fastcall tform1::button3click(tobject *sender) 
{ 
    bitmapdata data, dst, src; 
 
    // 建立新图像  
    gdiplus::bitmap *newbmp =  new gdiplus::bitmap(768, 256, pixelformat32bppargb); 
    lockbitmap(newbmp, &data); 
 
    // 合成目标到新图左边  
    gdiplus::bitmap *dest =  new gdiplus::bitmap(l"d:\\xmas_011.png"); 
    lockbitmap(dest, &dst); 
    imagemixer(&data, 0, 0, &dst, 255); 
 
    // 合成源图到新图中间  
    gdiplus::bitmap *source = new gdiplus::bitmap(l"d:\\apple.png"); 
    lockbitmap(source, &src); 
    imagemixer(&data, dest->getwidth(), 0, &src, 255); 
 
    // 目标图与源图混合  
    imagemixer(&dst, &src, 192); 
 
    // 混合后的目标图合成到新图右边  
    imagemixer(&data, dest->getwidth() << 1, 0, &dst, 255); 
    unlockbitmap(source, &src); 
    unlockbitmap(dest, &dst); 
    unlockbitmap(newbmp, &data); 
 
    // 显示拼接后的图像  
    gdiplus::graphics *g = new gdiplus::graphics(canvas->handle); 
    g->drawimage(newbmp, 0, 0); 
 
    delete g; 
    delete source; 
    delete dest; 
    delete newbmp; 
} 
//--------------------------------------------------------------------------- 
void __fastcall tform1::button3click(tobject *sender)
{
 bitmapdata data, dst, src;

 // 建立新图像
 gdiplus::bitmap *newbmp =  new gdiplus::bitmap(768, 256, pixelformat32bppargb);
 lockbitmap(newbmp, &data);

 // 合成目标到新图左边
 gdiplus::bitmap *dest =  new gdiplus::bitmap(l"d:\\xmas_011.png");
 lockbitmap(dest, &dst);
 imagemixer(&data, 0, 0, &dst, 255);

 // 合成源图到新图中间
 gdiplus::bitmap *source = new gdiplus::bitmap(l"d:\\apple.png");
 lockbitmap(source, &src);
 imagemixer(&data, dest->getwidth(), 0, &src, 255);

 // 目标图与源图混合
 imagemixer(&dst, &src, 192);

 // 混合后的目标图合成到新图右边
 imagemixer(&data, dest->getwidth() << 1, 0, &dst, 255);
 unlockbitmap(source, &src);
 unlockbitmap(dest, &dst);
 unlockbitmap(newbmp, &data);

 // 显示拼接后的图像
 gdiplus::graphics *g = new gdiplus::graphics(canvas->handle);
 g->drawimage(newbmp, 0, 0);

 delete g;
 delete source;
 delete dest;
 delete newbmp;
}
//---------------------------------------------------------------------------

    运行效果截图如下：

 

 

运行效果与《图像（层）正常混合模式详解（上）》例子运行效果截图是一样的（其实就是同一张图片），但含义却是不一样的：《图像（层）正常混合模式详解（上）》例子是分多次在窗口上显示，而上面例子却是将源图和目标图拼接（多次混合）到一张图上，然后再显示。

    其实，上面的imagemixer函数没有对源图进行混合坐标定位，也是不太完善的，不过有了getsubbitmapdata函数，对源图进行坐标定位是很简单的。

    下面再应用imagemixer函数实现图像显示功能，代码如下：

void getbitmapinfoheader(const bitmapdata *data, const pbitmapinfo pbi) 
{ 
    pbi->bmiheader.bisize = sizeof(bitmapinfoheader); 
    pbi->bmiheader.biwidth = data->width; 
    pbi->bmiheader.biheight = data->height; 
    pbi->bmiheader.biplanes = 1; 
    pbi->bmiheader.bibitcount = (data->pixelformat >> 8) & 0xff; 
    pbi->bmiheader.bicompression = bi_rgb; 
} 
//---------------------------------------------------------------------------  
 
void getdcimagedata(hdc dc, int x, int y, bitmapdata *data, pbitmapinfo pbi) 
{ 
    hbitmap bitmap = createcompatiblebitmap(dc, data->width, data->height); 
    hdc memdc = createcompatibledc(dc); 
    hbitmap savebitmap = (hbitmap)selectobject(memdc, bitmap); 
    bitblt(memdc, 0, 0, data->width, data->height, dc, x, y, srccopy); 
    selectobject(memdc, savebitmap); 
    deletedc(memdc); 
    getdibits(dc, bitmap, 0, data->height, data->scan0, pbi, dib_rgb_colors); 
    deleteobject(bitmap); 
} 
//---------------------------------------------------------------------------  
 
void bitbltimagedata(hdc dc, int x, int y, const bitmapdata *data, pbitmapinfo pbi) 
{ 
    hbitmap bitmap = createdibitmap(dc, &pbi->bmiheader, cbm_init, data->scan0, pbi, dib_rgb_colors); 
    hdc memdc = createcompatibledc(dc); 
    hbitmap savebitmap = (hbitmap)selectobject(memdc, bitmap); 
    bitblt(dc, x, y, data->width, data->height, memdc, 0, 0, srccopy); 
    selectobject(memdc, savebitmap); 
    deletedc(memdc); 
    deleteobject(bitmap); 
} 
//---------------------------------------------------------------------------  
 
void imagedraw(hdc dc, int x, int y, const bitmapdata *data, float alpha = 1.0f) 
{ 
    bitmapinfo bi; 
    rect r; 
    int alphai; 
    lpvoid scan0; 
    bitmapdata dst, src, tmp; 
    // 获取dc可见矩形  
    if (getclipbox(dc, &r) <= nullregion) 
        return; 
    alphai = (int)(alpha * 255); 
    // 如果alpha=1，同时data不含alpha信息，同时data是windows位图格式，  
    // data图像数据直接传输到dc  
    if (alphai >= 255 && !(data->reserved & pixelalphaflag) && data->stride < 0) 
    { 
        getbitmapinfoheader(data, &bi); 
        bitbltimagedata(dc, x, y, data, &bi); 
        return; 
    } 
    // 调整dc可见矩形左上角坐标  
    x -= r.left; 
    y -= r.top; 
    if (x > 0) 
    { 
        r.left += x; 
        x = 0; 
    } 
    if (y > 0) 
    { 
        r.top += y; 
        y = 0; 
    } 
    // 计算data传输到dc的实际尺寸到图像数据dst  
    tmp.width = r.right - r.left; 
    tmp.height = r.bottom - r.top; 
    tmp.reserved = 0; 
    if (!getsubbitmapdata(&tmp, x, y, data->width, data->height, &dst)) 
        return; 
    // 按32位像素格式分配dst扫描线内存  
    dst.stride = dst.width << 2; 
    dst.scan0 = scan0 = (lpvoid)new char[dst.height * dst.stride]; 
    // 计算data与dc的交集子图像数据  
    if (x < 0) x = -x; 
    if (y < 0) y = -y; 
    getsubbitmapdata(data, x, y, dst.width, dst.height, &src); 
    getbitmapinfoheader(&src, &bi); 
    // 如果alpha<1，或者data含alpha信息，获取dc原图形到dst  
    if (alphai < 255 || (data->reserved & pixelalphaflag)); 
        getdcimagedata(dc, r.left, r.top, &dst, &bi); 
    // dst扫描线内存转换成windows位图格式  
    dst.scan0 = (lpbyte)scan0 + (dst.height - 1) * dst.stride; 
    dst.stride = -dst.stride; 
    // 图像混合  
    imagemixer(&dst, &src, alphai); 
    // 还原dst扫描线内存格式后，传输到dc  
    dst.scan0 = scan0; 
    bitbltimagedata(dc, r.left, r.top, &dst, &bi); 
    delete[] scan0; 
} 
//--------------------------------------------------------------------------- 
void getbitmapinfoheader(const bitmapdata *data, const pbitmapinfo pbi)
{
 pbi->bmiheader.bisize = sizeof(bitmapinfoheader);
 pbi->bmiheader.biwidth = data->width;
 pbi->bmiheader.biheight = data->height;
 pbi->bmiheader.biplanes = 1;
 pbi->bmiheader.bibitcount = (data->pixelformat >> 8) & 0xff;
 pbi->bmiheader.bicompression = bi_rgb;
}
//---------------------------------------------------------------------------

void getdcimagedata(hdc dc, int x, int y, bitmapdata *data, pbitmapinfo pbi)
{
 hbitmap bitmap = createcompatiblebitmap(dc, data->width, data->height);
 hdc memdc = createcompatibledc(dc);
 hbitmap savebitmap = (hbitmap)selectobject(memdc, bitmap);
 bitblt(memdc, 0, 0, data->width, data->height, dc, x, y, srccopy);
 selectobject(memdc, savebitmap);
 deletedc(memdc);
 getdibits(dc, bitmap, 0, data->height, data->scan0, pbi, dib_rgb_colors);
 deleteobject(bitmap);
}
//---------------------------------------------------------------------------

void bitbltimagedata(hdc dc, int x, int y, const bitmapdata *data, pbitmapinfo pbi)
{
 hbitmap bitmap = createdibitmap(dc, &pbi->bmiheader, cbm_init, data->scan0, pbi, dib_rgb_colors);
 hdc memdc = createcompatibledc(dc);
 hbitmap savebitmap = (hbitmap)selectobject(memdc, bitmap);
 bitblt(dc, x, y, data->width, data->height, memdc, 0, 0, srccopy);
 selectobject(memdc, savebitmap);
 deletedc(memdc);
 deleteobject(bitmap);
}
//---------------------------------------------------------------------------

void imagedraw(hdc dc, int x, int y, const bitmapdata *data, float alpha = 1.0f)
{
 bitmapinfo bi;
 rect r;
 int alphai;
 lpvoid scan0;
 bitmapdata dst, src, tmp;
 // 获取dc可见矩形
 if (getclipbox(dc, &r) <= nullregion)
  return;
 alphai = (int)(alpha * 255);
 // 如果alpha=1，同时data不含alpha信息，同时data是windows位图格式，
 // data图像数据直接传输到dc
 if (alphai >= 255 && !(data->reserved & pixelalphaflag) && data->stride < 0)
 {
  getbitmapinfoheader(data, &bi);
  bitbltimagedata(dc, x, y, data, &bi);
  return;
 }
 // 调整dc可见矩形左上角坐标
 x -= r.left;
 y -= r.top;
 if (x > 0)
 {
  r.left += x;
  x = 0;
 }
 if (y > 0)
 {
  r.top += y;
  y = 0;
 }
 // 计算data传输到dc的实际尺寸到图像数据dst
 tmp.width = r.right - r.left;
 tmp.height = r.bottom - r.top;
 tmp.reserved = 0;
 if (!getsubbitmapdata(&tmp, x, y, data->width, data->height, &dst))
  return;
 // 按32位像素格式分配dst扫描线内存
 dst.stride = dst.width << 2;
 dst.scan0 = scan0 = (lpvoid)new char[dst.height * dst.stride];
 // 计算data与dc的交集子图像数据
 if (x < 0) x = -x;
 if (y < 0) y = -y;
 getsubbitmapdata(data, x, y, dst.width, dst.height, &src);
 getbitmapinfoheader(&src, &bi);
 // 如果alpha<1，或者data含alpha信息，获取dc原图形到dst
 if (alphai < 255 || (data->reserved & pixelalphaflag));
  getdcimagedata(dc, r.left, r.top, &dst, &bi);
 // dst扫描线内存转换成windows位图格式
 dst.scan0 = (lpbyte)scan0 + (dst.height - 1) * dst.stride;
 dst.stride = -dst.stride;
 // 图像混合
 imagemixer(&dst, &src, alphai);
 // 还原dst扫描线内存格式后，传输到dc
 dst.scan0 = scan0;
 bitbltimagedata(dc, r.left, r.top, &dst, &bi);
 delete[] scan0;
}
//---------------------------------------------------------------------------

    imagedraw函数实现了直接显示bitmapdata位图数据到设备dc。其中的几个步骤都作了注释，这里不再啰嗦，至于其中调用的windows api，也请参见windows api大全之类的书籍。

    下面将《图像（层）正常混合模式详解（上）》中的例子修改一下，将其中的gdi+的graphics对象显示位图，改为上面的imagedraw函数直接显示位图数据结构：

void __fastcall tform1::button4click(tobject *sender) 
{ 
    gdiplus::bitmap *dest =  new gdiplus::bitmap(l"d:\\xmas_011.png"); 
    gdiplus::bitmap *source =  new gdiplus::bitmap(l"d:\\apple.png"); 
 
    bitmapdata dst, src; 
    lockbitmap(dest, &dst); 
    lockbitmap(source, &src); 
 
    imagedraw(canvas->handle, 0, 0, &dst); 
    imagedraw(canvas->handle, dst.width, 0, &src); 
    imagemixer(&dst, &src, 192); 
    imagedraw(canvas->handle, dst.width + src.width, 0, &dst); 
 
    unlockbitmap(source, &src); 
    unlockbitmap(dest, &dst); 
 
    delete source; 
    delete dest; 
} 
//--------------------------------------------------------------------------- 
void __fastcall tform1::button4click(tobject *sender)
{
 gdiplus::bitmap *dest =  new gdiplus::bitmap(l"d:\\xmas_011.png");
 gdiplus::bitmap *source =  new gdiplus::bitmap(l"d:\\apple.png");

 bitmapdata dst, src;
 lockbitmap(dest, &dst);
 lockbitmap(source, &src);

 imagedraw(canvas->handle, 0, 0, &dst);
 imagedraw(canvas->handle, dst.width, 0, &src);
 imagemixer(&dst, &src, 192);
 imagedraw(canvas->handle, dst.width + src.width, 0, &dst);

 unlockbitmap(source, &src);
 unlockbitmap(dest, &dst);

 delete source;
 delete dest;
}
//---------------------------------------------------------------------------

    显示效果同中的例子运行效果，其截图可参见上面的贴图。显示速度看起来也不会比gdi+的graphics对象慢（没测试），但如果将中的几个混合子函数进行一些优化，其显示速度肯定超过会gdi+的graphics对象。

   水平有限，错误在所难免，欢迎指正和指导。邮箱地址：

 摘自 闲人阿发伯的业余心得