浅谈位图的淡入淡出和渐隐
成都电子科技大学
朱宁
在许多游戏和屏幕保护程序中，我们都可以发现位图的淡入淡出和渐隐（一幅图象渐渐的消失于另一幅图象中）的应用。如何实现这些效果呢？
在windows(GDI)环境下，实现位图的淡入淡出和渐隐的方法有三种：1.调色板动画；2.模式画刷；3.动画法。其中，第一种方法速度很快，但只能用于256色的图形，而且不易实现渐隐效果。第二种方法实现比较简单，但是主观效果不及其余两种。第三种方法的效果很好，但速度要稍慢一些。由于现在已经很难得到质量较高的256色图片，加之目前几乎所有的显卡均支持高彩和真彩模式，所以不推荐采用第一种方法。下面介绍后两种方法在Visual C++编程环境下的实现。
一：模式画刷法：
CDC类的BitBlt(...),MaskBlt(...),以及WIN32API ::StretchDIBits(...)函数均支持三元ROP(Raster Operation)操作，即由源，模式画刷(pattern brush)和目的区域原有的图形经一定的逻辑运算而形成最终的输出图形。所以，通过改变模式画刷的图案，辅以一定的ROP操作，就可以形成一些特殊的效果。
首先，要准备若干个8*8的单色位图，作为模式画刷的模板。单色位图中应只含有黑白两种颜色的像素，每一个位图中两种像素的比例和形状将决定显示的效果，通常我们由一个全黑的位图开始，逐渐增加白色像素的比例，最后一幅位图全部由白色象素组成。
这些位图制作好以后，将它们Import入工程，命名为IDB_PATTERN1、IDB_PATTERN2 ... ... 调用CBitmap::LoadBitmap(...)函数将其选入对应的CBitmap对象，然后调用CBrush::CreatePatternBrush(...)制作模式画刷。
有了合适的模式画刷以后，还需要设定我们所需的ROP码，对于淡入操作，要求将源位图与模式画刷的反依次相与。对于淡出操作，要求将当前显示区域的位图与模式画刷依次相与。对于渐隐，我们需要把原位图与模式画刷相与后，把这个结果和当前显示区域的位图和画刷的镜象（原画刷的非）相与的结果相或。依次改变画刷，就可以得到渐隐的效果。这些操作的ROP码，MFC中并没有对应的预定义宏，但我们可以通过计算得到它，在Visual C++ 5.0 的在线文档“Ternary Raster Operations”中，详细介绍了计算方法。最终我们得到淡入、淡出操作的ROP码分别为000C0324、0x00A000C9。渐隐操作的ROP码是0x00AC0744。为了形成完整的动画效果，我们需要设置一个定时器来自动的执行这一系列的操作。
下面用一个简单的例子说明模式画刷法的实现：
1：建立一个基于对话框的项目，命名为PatternDemo.
2:删除对话框上的“Todo:...”注释，并增加一个按纽，命名为“DEMO”
3:为DEMO按纽加入对应的事件句柄OnDEMO(...).
4:在CPatternDemo中加入私有成员变量如下：
CDC *pdc;
CDC memDC;
CBitmap bmp;
CBrush brush[8];
UINT counter;
UINT mode;
UINT onrun;
5:用VC自带的位图编辑器，按上文要求编辑8个8*8像素的单色位图，命名为IDB_PATTERN1...IDB_PATTERN8。
6:Import两个100*100像素的真彩bmp图片，命名为IDB_BMPSOURCE1和IDB_BMPSOURCE2。
7:使用ClassWizard为CPatternDemoDlg加入WM_CREATE的消息响应函数OnCreate(...),并在其中添加如下代码：
...
for(int i=0;i<8;i++)
{
bmp.LoadBitmap(IDB_PATTERN1+i);
brush[i].CreatePatternBrush(&bmp);
bmp.DeleteObject();
}
...
8：在CPatternDemoDlg::OnDEMO(...)函数中添加如下代码：
...
if(!onrun)
{
pdc=GetDC();
pdc->SetBkColor(RGB(0,0,0));
pdc->SetTextColor(RGB(255,255,255));
pdc->FillSolidRect(0,0,100,100,RGB(0,0,0));
memDC.CreateCompatibleDC(pdc);
bmp.LoadBitmap(IDB_BMPSOURCE1);
memDC.SelectObject(&bmp);
bmp.DeleteObject();
mode=1;
counter=0;
SetTimer(1,200,NULL);
onrun=1;
}
...
9:使用ClassWizard为CPatternDemoDlg加入WM_TIMER的消息响应函数OnTimer(...),并在其中添加如下代码：
...
if(mode==1)
{
if(counter>7)
{
mode=2;
counter=0;
return;
}
pdc->SelectObject(&brush[counter]);
pdc->BitBlt(0,0,100,100,&memDC,0,0,0x000C0324);
counter++;
}
if(mode==2)
{
if(counter>7)
{
mode=3;
counter=0;
return;
}
if(counter==0)
{
bmp.LoadBitmap(IDB_BMPSOURCE2);
memDC.SelectObject(&bmp);
bmp.DeleteObject();
}
pdc->SelectObject(&brush[counter]);
pdc->BitBlt(0,0,100,100,&memDC,0,0,0x00AC0744);
counter++;
}
if(mode==3)
{
if(counter>7)
{
memDC.DeleteDC();
bmp.DeleteObject();
KillTimer(1);
onrun=0;
return;
}
pdc->SelectObject(&brush[counter]);
pdc->BitBlt(0,0,100,100,NULL,0,0,0x00A000C9);
counter++;
}
...
9:在CPatternDemoDlg::CpatternDemoDlg()中加入：
...
onrun=0;
...
10: 使用ClassWizard为CPatternDemoDlg加入WM_DESTORY的消息响应函数OnDestory(...),并在其中添加如下代码：
...
memDC.DeleteDC();
KillTimer(1);
...
编译运行该项目,可以看到第一幅图象从背景中渐渐的浮现出来，随后，又渐渐地隐入第二幅图象之中，接着,第二幅图象又慢慢地消失于背景中。
动画法：
这种方法是利用直接操作位图的数据来实现的，可以实现像素颜色的平滑变化，视觉效果可以做的很好，因此，这种方法在屏保中的应用非常多。
首先,我们必须了解bmp图形的结构。一个bmp图形由两个部分组成，即文件头和数据区，文件头存放bmp图形的大小、格式等信息，数据区存放bmp图形各个像素的颜色信息。对于24位真彩色的bmp来说，文件头的大小为54个字节，前14个字节对应VC中定义的BITMAPFILEINFO结构，后40个字节对应BITMAPINFOHEADER结构。我们把bmp数据区的数据读出，经过一定的运算，再利用WIN32API::StretchDIBits(...)函数直接输出到显示DC上，就可以实现一些特技效果。
下面让我们分步去实现一个全屏幕的演示程序：
1：生成一个基于对话框的项目，命名为F1：
2:删除F1Dlg.h、F1Dlg.h和F1.cpp中与其相关的所有代码。
3:在项目中添加一个基类为generic Cwnd的新类，命名为CW.
4:为CW类添加如下私有成员变量：
//////////////////////
UINT y_offset;
UINT x_offset;
UINT stage;
BYTE* p3;
BYTE * p2;
BYTE * p1;
BITMAPINFOHEADER header;
HGLOBAL hlb1;
HGLOBAL hlb2;
HGLOBAL hlb3;
UINT start;
UINT counter;
////////////////////////
并在W.h的顶部加入宏定义 #define BMP_SIZE 192000
5:为CW添加Create(...)虚函数,WM_CREATE,WM_TIMER,WM_PAINT,WM_DESTORY,WM_LBUTTONDOWN的消息句柄，接受缺省的函数名称。
6：删除CW::Create(...)中的原有代码，用以下代码替换：
/////////////////////////
LPCTSTR m_lpszCN;
m_lpszCN = AfxRegisterWndClass(CS_BYTEALIGNCLIENT,
::LoadCursor(AfxGetResourceHandle(),
MAKEINTRESOURCE(IDC_NULLCORSOR)));
return CWnd::CreateEx(WS_EX_TOPMOST,m_lpszCN, lpszWindowName, dwStyle, rect, pParentWnd, nID, pContext);
//////////////////////////
7: 删除CF1App:: InitInstance()中#endif以后的所有代码，用以下代码代替：
///////////////////////////
int cx=GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);
int cy=GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN);
CRect rectDefault(0,0,cx,cy);
m_pMainWnd=new CW();
m_pMainWnd->Create(NULL, _T("Hello World!"), WS_VISIBLE|WS_POPUP, rectDefault,NULL,NULL);
return TRUE;
///////////////////////////
8:在CW::OnCreate(...)函数中加入如下代码：
/////////////////////////////
counter=0;
int cx=GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);
int cy=GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN);
x_offset=(cx-640)/2;
y_offset=(cy-400)/2;
/////////////////////////////
9: 在CW::OnDestroy()函数中加入如下代码：
////////////////////////////////
KillTimer(1);
GlobalFree(hlb1);
GlobalFree(hlb2);
GlobalFree(hlb3);
/////////////////////////////
10: 在CW:: OnLButtonDown(...)函数中加入如下代码：
//////////////////////////////
SendMessage(WM_CLOSE);
//////////////////////////////
11: 在CW:: OnLButtonDown(...)函数中加入如下代码：
/////////////////////////////
CPaintDC dc(this);
dc.FillSolidRect(0,0,800,600,RGB(0,0,0));
dc.SetTextColor(RGB(200,0,0));
if(!start) return;
CFile f1,f2;
f1.Open("bmp1.bmp",CFile::modeRead);
f2.Open("bmp2.bmp",CFile::modeRead);
f1.Seek(14,CFile::begin);
f1.Read(&header,40);
f2.Seek(54,CFile::begin);
hlb1=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,BMP_SIZE);
p1=(BYTE*)GlobalLock(hlb1);
p1=(BYTE*)malloc(BMP_SIZE);
f1.ReadHuge(p1,BMP_SIZE);
GlobalUnlock(hlb1);
hlb2=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,BMP_SIZE);
p2=(BYTE*)GlobalLock(hlb2);
f2.ReadHuge(p2,BMP_SIZE);
GlobalUnlock(hlb2);
hlb3=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,BMP_SIZE);
p3=(BYTE*)GlobalLock(hlb3);
GlobalUnlock(hlb3);
f1.Close();
f2.Close();
stage=1;
SetTimer(1,100,NULL);
start=0;
///////////////////////////
12: 在CW:: OnTimer(...)函数中加入如下代码：
///////////////////////////
if(stage==1)
{
if(counter++>63)
{
stage=2;
counter=0;
return;
}
for(int i=0;i<BMP_SIZE;i++)
p3[i]=counter*p1[i]/64;
::StretchDIBits(GetDC()->m_hDC,x_offset,y_offset,640,400,0,0,320,200,p3,
((BITMAPINFO*)(&header)),NULL,SRCCOPY);
}
if(stage==2)
{
if(counter++>63)
{
stage=3;
counter=0;
return;
}
for(int i=0;i<BMP_SIZE;i++)
p3[i]=(64-counter)*p1[i]/64+counter*p2[i]/64;
::StretchDIBits(GetDC()->m_hDC,x_offset,y_offset,640,400,0,0,320,200,p3,
((BITMAPINFO*)(&header)),NULL,SRCCOPY);
}
if(stage==3)
{
if(counter++>63)
{
KillTimer(1);
SendMessage(WM_CLOSE);
return;
}
for(int i=0;i<BMP_SIZE;i++)
p3[i]=(64-counter)*p2[i]/64;
::StretchDIBits(GetDC()->m_hDC,x_offset,y_offset,640,400,0,0,320,200,p3,
((BITMAPINFO*)(&header)),NULL,SRCCOPY);
}
//////////////////////////////////
13:最后，将两个分辨率为320*200的24bitBMP拷入工程所在的目录中，分别命名为1.bmp和2.bmp. 编译运行程序，可以看到在黑色的背景中，第一幅图象(1.bmp)由暗渐渐变亮，当它完全出现后，第二幅图象(2.bmp)从第一幅图象中慢慢的浮现出来。当第二幅图象完全取代第一幅后，它的亮度又逐渐减小，最终消失在黑色的背景中。与模式画刷法不同，这些过渡非常平滑。
