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半透明的实现

2013年10月06日 ⁄ 综合 ⁄ 共 9320字 ⁄ 字号 评论关闭

uC/GUI系统中的窗体可以实全透明效果,但是无法实现半透明效果。 

  经过一天的实验,经于实现了窗体的半透明效果,与大家分享

  怎么实现半透明效果呢?先考虑原理。

  半透明原理: 

  假设LCD是256色的。颜色格式为332(RGB) 

  显存中的每一个字节的数据对应一个象素点。 

  在数据写入显存之前,读取相应相素点值,然后与新的数据按一定的规则混合之后,再写入相应像素点的显存。

  这样主要问题关键是混合算法。 

  混合算法目前在游戏上常用到的算法是AlphaBlend。计算公式如下 

  假设一幅图象是A,另一幅透明的图象是B,那么透过B去看A,看上去的图象C就是B和A的混合图象,设B图象的透明度为alpha(取值为0-1,1为完全透明,0为完全不透明),Alpha混合公式如下:

  R(C)=(1-alpha)*R(B)+alpha*R(A)

  G(C)=(1-alpha)*G(B)+alpha*G(A)

  B(C)=(1-alpha)*B(B)+alpha*B(A)

  R(x)、G(x)、B(x)分别指颜色x的RGB分量原色值。从上面的公式可以知道,Alpha其实是一个决定混合透明度的数值。应用Alpha混合技术,可以实现游戏中的许多特效,比如火光、烟雾、阴影、动态光源等半透明效果。

  原理和混合算法都清楚知后,下来考虑在uC/GUI这样的环境下如何实现。

  再考虑一个问题,uC/GUI系统分为好几个层面。简单地可以归结为:

  1、硬件驱动层

  2、基本2D图形库

  3、窗体

  可以想象层次越高,涉及的内容越多,修改的工作量就越大。

  如果想修改最少的代码实现半透明功能,最好在硬件驱动层找切入口。

  分析一下硬件驱动层的坏境

  在硬件驱动层中我找到了一个宏定义

  LCD_WRITE_MEM(Off,data) *((U8*)(DC+(((U32)(Off)))))=(data)

  从文档可以看到该宏定义的功能就是向显存写入像素点的值。

  那就修改这个宏定义吧,把刚才说的算法加入该宏定义,流程如下:

  a、读取相应象素点值

  b、与新的象素点值按照混合算法转换。

  c、将转换结果写入显存对应位置。

  然后进行简单的测试。

  如下

  /设置透明度为0,完全不透明,先执行清屏。

  GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);

  GUI_SetColor(GUI_WHITE);

  GUI_Clear();

  /填充一个方框

  GUI_SetColor(GUI_RED);

  GUI_FillRect(0,0,80,30);

  *****这里设置透明度为80透明之后再执行

  GUI_SetColor(GUI_GREEN);

  GUI_FillRect(50,5,200,30);
 
  这时候观察两个方框叠交的部分和其它部份,可以看到透明效果已经出现了。

  到这个时候可以证明,你的思想和修改是正确的。

  接下来的事情是如何把这个实现效果跟GUI系统完美结合起来。

  uC/GUI代码这么多,如何下手?

  有一个核心数据结构你必须知道。GUI_CONTEXT

typedef struct {
/* Variables in LCD module */
LCD_COLORINDEX_UNION LCD;
LCD_RECT ClipRect;
U8 DrawMode;
U8 SelLayer;
U8 TextStyle;
U8 TransPara;
/* Variables in GL module */
GUI_RECT* pClipRect_HL; /* High level clip rectangle ... Speed optimization so drawing routines can optimize */
U8 PenSize;
U8 PenShape;
U8 LineStyle;
U8 FillStyle;
/* Variables in GUICHAR module */
const GUI_FONT GUI_UNI_PTR * pAFont;
const GUI_UC_ENC_APILIST * pUC_API; /* Unicode encoding API */
I16P LBorder;
I16P DispPosX, DispPosY;
I16P DrawPosX, DrawPosY;
I16P TextMode, TextAlign;
GUI_COLOR Color, BkColor; /* Required only when changing devices and for speed opt (caching) */
/* Variables in WM module */
#if GUI_WINSUPPORT
const GUI_RECT* WM__pUserClipRect;
GUI_HWIN hAWin;
int xOff, yOff;
#endif
/* Variables in MEMDEV module (with memory devices only) */
#if GUI_SUPPORT_DEVICES
const tLCDDEV_APIList* pDeviceAPI; /* function pointers only */
GUI_HMEM hDevData;
GUI_RECT ClipRectPrev;
#endif
/* Variables in Anitaliasing module */
#if GUI_SUPPORT_AA
const tLCD_HL_APIList* pLCD_HL; /* Required to reroute drawing (HLine & Pixel) to the AA module */
U8 AA_Factor;
U8 AA_HiResEnable;
#endif
} GUI_CONTEXT;

  认真分析一下它。你会发现它包含了整个系统作图的最基本信息。而且这个结构体所声明的变量GUI_Context也是硬件作图层(硬件驱动层)所唯一依赖的变量。

  在结构体中发现,需要增加透明度信息。 

  于是在结构体中增加一条:

  U8 BlendPara;/混合算法参数Alpha;

  现在来一个情景分析。

  1、在画图前设置该变量值。0---100之间。

  2、在LCD_WRITE_MEM时使用它。这样半透明和透明效果就都实现了。

  用2D图形库作图测试确实能实现半透明效果。

  再测试窗体时你会发现一个问题。在基于WM_Window的所有控件上使作半透明效果会出现问题:

  在反复刷新(即反复产生WM_PAINT)消息时,该窗体的颜色一直在变量,而且由浅及深或由深及浅反复变化。 

  我们的话题是“实现窗体的半透明效果”。这并不是我们的最终目标,而是目标的第一步。
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http://topic.csdn.net/t/20021023/09/1117160.html

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http://hi.baidu.com/%B8%DF%D5%F1%B8%D5%D1%EE%C8%F0%BB%AA/blog/item/4faf62d35f782931960a167b.html

实现AlphaBlend混合的代码.
主要的算法是:
r = (BYTE)((((rForeground - rBackground)*delta) >> ALPHA) + rBackground);
g = (BYTE)((((gForeground - gBackground)*delta) >> ALPHA) + gBackground);
b = (BYTE)((((bForeground - bBackground)*delta) >> ALPHA) + bBackground);

下面是具体实现。(代码可成功运行)

// 一共2^8 + 1个等级,0为透明,256为不透明,中间的值为半透明
#define ALPHA 8
#define FRAMEPENWIDTH 2 // 文本框的宽度
#define FRAMECOLOR RGB(192,192,192) // 文本框的颜色
#define SHADOWWIDTH 1 // 阴影的宽度(为了有立体感)
#define SHADOWCOLOR RGB(0,0,0) // 阴影的颜色
#define TEXTCOLOR RGB(0,0,192) // 文本的颜色
// 文本框的宽度缺省100像素,宽度、高度可以动态调整
#define DEFAULTOUTPUTWIDTH 100

VOID ShowTransparentText(
HWND hDstWnd, // 在那个窗口透明显示
DWORD Alpha, // Alpha通道值(0 < Alpha < 256)
COLORREF crForeground, // 文本框底色
LPCTSTR lpszTxt, // 文本
DWORD dwDelayTime // 显示多长时间
)
{
COLORREF crBackground;
BYTE r, g, b;
BYTE rBackground, gBackground, bBackground;
BYTE rForeground, gForeground, bForeground;
INT x, y;
INT nDstPosX, nDstPosY;
INT nWidth, nHeight;
HDC hWorkDC, hSaveDC, hDstDC;
HANDLE hBitmap, hBitmap2;
HFONT hf, hfSave;
LOGFONT lf;
RECT rect;
DWORD delta;

//创建文本框字体
lf.lfHeight = 14;
lf.lfWidth = 0;
lf.lfEscapement = 0;
lf.lfOrientation = 0;
lf.lfWeight = FW_NORMAL; //FW_BOLD
lf.lfItalic = FALSE;
lf.lfUnderline = FALSE;
lf.lfStrikeOut = 0;
lf.lfCharSet = ANSI_CHARSET;
lf.lfOutPrecision = OUT_DEFAULT_PRECIS;
lf.lfClipPrecision = CLIP_DEFAULT_PRECIS;
lf.lfQuality = DEFAULT_QUALITY;
lf.lfPitchAndFamily = DEFAULT_PITCH | FF_SWISS;
_tcscpy(lf.lfFaceName, TEXT("Tahoma"));

VERIFY(hf = CreateFontIndirect(&lf));

hDstDC = GetDC(hDstWnd);

hWorkDC = CreateCompatibleDC(hDstDC);

hfSave = (HFONT)SelectObject(hWorkDC, hf);
nWidth = DEFAULTOUTPUTWIDTH;
nHeight = DEFAULTOUTPUTWIDTH;
SetRect(&rect, 0,0,nWidth,nHeight);
DrawText(hWorkDC, lpszTxt, lstrlen(lpszTxt), &rect, DT_CALCRECT|DT_LEFT|DT_WORDBREAK);

// 自画立体边框
nWidth = rect.right - rect.left + (FRAMEPENWIDTH + SHADOWWIDTH) * 2;
nHeight = rect.bottom - rect.top + (FRAMEPENWIDTH + SHADOWWIDTH) * 2;

hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hDstDC, nWidth, nHeight);
SelectObject(hWorkDC, hBitmap);

hSaveDC = CreateCompatibleDC(hDstDC);
hBitmap2 = CreateCompatibleBitmap(hDstDC, nWidth, nHeight);
SelectObject(hSaveDC, hBitmap2);

GetClientRect(hDstWnd, &rect);
nDstPosX = rect.left + (rect.right - rect.left - nWidth)/2;
nDstPosY = rect.top + (rect.bottom - rect.top - nHeight)/2;
BitBlt(hWorkDC, 0, 0, nWidth, nHeight, hDstDC, nDstPosX, nDstPosY, SRCCOPY);
BitBlt(hSaveDC, 0, 0, nWidth, nHeight, hDstDC, nDstPosX, nDstPosY, SRCCOPY);

delta = Alpha%(1<<ALPHA); // 假若Alpha的值操作256,取模

// 因为0 , 256 对256取模都为0, 但是0为透明,256为不透明
if((0 == delta) && (Alpha == (1<<ALPHA)))
{
delta = Alpha;
}

rForeground = GetRValue(crForeground);
gForeground = GetGValue(crForeground);
bForeground = GetBValue(crForeground);

for(y = SHADOWWIDTH + SHADOWWIDTH; y< (nHeight - (SHADOWWIDTH + SHADOWWIDTH)); y++)
{
for(x = SHADOWWIDTH + SHADOWWIDTH; x < (nWidth - (SHADOWWIDTH + SHADOWWIDTH)); x++)
{
crBackground = GetPixel(hWorkDC, x, y);

rBackground = GetRValue(crBackground);
gBackground = GetGValue(crBackground);
bBackground = GetBValue(crBackground);

r = (BYTE)((((rForeground - rBackground)*delta) >> ALPHA) + rBackground);
g = (BYTE)((((gForeground - gBackground)*delta) >> ALPHA) + gBackground);
b = (BYTE)((((bForeground - bBackground)*delta) >> ALPHA) + bBackground);

SetPixel(hWorkDC, x, y, RGB(r,g,b));
}
}

// 由于Smartphone不提供FrameRect函数,所以自行实现该功能。
// 画出外框
for(y = 0; y< FRAMEPENWIDTH; y++)
{
for(x = 0; x < nWidth; x++)
{
SetPixel(hWorkDC, x, y, FRAMECOLOR);
SetPixel(hWorkDC, x, nHeight - y - 1, FRAMECOLOR);
}
}

for(x = 0; x< FRAMEPENWIDTH; x++)
{
for(y = 0; y < nHeight; y++)
{
SetPixel(hWorkDC, x, y, FRAMECOLOR);
SetPixel(hWorkDC, nWidth - x -1, y, FRAMECOLOR);
}
}

// 画出阴影框
for(y = FRAMEPENWIDTH; y< (FRAMEPENWIDTH+SHADOWWIDTH); y++)
{
for(x = FRAMEPENWIDTH; x < (nWidth - FRAMEPENWIDTH); x++)
{
SetPixel(hWorkDC, x, y, SHADOWCOLOR);
SetPixel(hWorkDC, x, nHeight - y - 1, SHADOWCOLOR);
}
}

for(x = FRAMEPENWIDTH; x< (FRAMEPENWIDTH+SHADOWWIDTH); x++)
{
for(y = FRAMEPENWIDTH; y < (nHeight - FRAMEPENWIDTH); y++)
{
SetPixel(hWorkDC, x, y, SHADOWCOLOR);
SetPixel(hWorkDC, nWidth - x -1, y, SHADOWCOLOR);
}
}

// 输出透明字
SetRect(&rect, (FRAMEPENWIDTH+SHADOWWIDTH), (FRAMEPENWIDTH+SHADOWWIDTH), nWidth - (FRAMEPENWIDTH+SHADOWWIDTH), nHeight - (FRAMEPENWIDTH+SHADOWWIDTH));
SetBkMode(hWorkDC, TRANSPARENT);
SetTextColor(hWorkDC, TEXTCOLOR);
DrawText(hWorkDC, lpszTxt, lstrlen(lpszTxt), &rect, DT_LEFT|DT_WORDBREAK);
BitBlt(hDstDC, nDstPosX, nDstPosY, nWidth, nHeight, hWorkDC, 0, 0, SRCCOPY);
DeleteObject(SelectObject(hWorkDC, hfSave));
DeleteObject(hBitmap);
DeleteDC(hWorkDC);

// 延迟制定时间,最好用WaitForSingleObject, 这样用户既可以终止等待,SetEvent即可
// 或者超时,即相当于Sleep功能
Sleep(dwDelayTime);

// 恢复原来的背景
BitBlt(hDstDC, nDstPosX, nDstPosY, nWidth, nHeight, hSaveDC, 0, 0, SRCCOPY);
DeleteObject(hBitmap2);
DeleteDC(hSaveDC);

ReleaseDC(hDstWnd, hDstDC);
}

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wince 下实现半透明效果
 

使用windows ce(5.0以上的版本)的一个api AlphaBlend,用法和BitBlt差不多:
BLENDFUNCTION bf;
bf.AlphaFormat=0;
bf.BlendFlags=0;
bf.BlendOp=AC_SRC_OVER;
bf.SourceConstantAlpha=100;//透明度0-255
AlphaBlend(hBackDC,0,70,73,20,hMaskDC,0,0,73,20,bf);
可以在WindowsCE里用
#include <wingdi.h>
//还要在Project -- setting -- link 里连接上msimg32.lib
////////////////////////////////////////
VC截图及用AlphaBlend实现半透明位图
Requirements:
 Windows NT/2000/XP: Included in Windows 2000 and later.
 Windows 95/98/Me: Included in Windows 98 and later.
 Header: Declared in Wingdi.h; include Windows.h.
 Library: Included as a resource in Msimg32.dll.
 
示例:
 
void CTestDlg::SaveBitmap(CDC* pDC,CRect rect,CString filename)
 CDC* memDC=new CDC;
 memDC->CreateCompatibleDC(pDC);
 CBitmap* bmp=new CBitmap;
 bmp->CreateCompatibleBitmap(pDC,rect.Width(),rect.Height());
 CBitmap* oldbitmap=memDC->SelectObject(bmp);
 //此时的bmp就相当于一张桌布,在memDC中画线etc都是画在这张桌布上
 if(!memDC->BitBlt(0,0,rect.Width(),rect.Height(),pDC,0,0,SRCCOPY))
 {
   AfxMessageBox("BitBlt Error!");
   return;
 }
 memDC->Ellipse(0,0,100,100);
 memDC->SelectObject(oldbitmap);
 
 BITMAPINFO bi;
 bi.bmiHeader.biSize=sizeof(bi.bmiHeader);
 bi.bmiHeader.biWidth=rect.Width();
 bi.bmiHeader.biHeight=rect.Height();
 bi.bmiHeader.biPlanes=1;
 bi.bmiHeader.biBitCount=16;
 bi.bmiHeader.biCompression=BI_RGB;
 bi.bmiHeader.biSizeImage=0;
 bi.bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
 bi.bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
 bi.bmiHeader.biClrUsed=0;
 bi.bmiHeader.biClrImportant=0;
 
 int bitsize=rect.Width()*rect.Height()*2;
 BYTE* bits=new BYTE[bitsize];
 ::GetDIBits(memDC->m_hDC,*bmp,0,rect.Height(),bits,&bi,DIB_RGB_COLORS); 
  
 BITMAPFILEHEADER bf;
 bf.bfType=(int)'M'*256+'B';
 bf.bfSize=bitsize;//sizeof(bf);
 bf.bfOffBits=sizeof(bi.bmiHeader)+sizeof(bf);
 bf.bfReserved1=0;
 bf.bfReserved2=0;
 
 CFile f(filename,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);
 f.Write(&bf,sizeof(bf));//注意是先写bf,再写bi
 f.Write(&bi,sizeof(bi));
 f.Write(bits,bitsize);
 f.Close();
 
 delete[] bits;
 delete bmp;
 delete memDC;
}
 
 
memDC上的位图半透明覆盖到pDC
BLENDFUNCTION bm;
bm.BlendOp=AC_SRC_OVER;
bm.BlendFlags=0;
bm.SourceConstantAlpha=100;
bm.AlphaFormat=0; 
AlphaBlend(pDC->m_hDC,0,0,rect.Width(),rect.Height(),memDC->m_hDC,0,0,rect.Width(),rect.Height(),bm);

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