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AGG第二十五课pixelformatrenderers像素格式渲染器-创新互联

1 声明

看看这个声明:

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agg::pixfmt_rgb24 pixf(rbuf);

这里我们创建了一个底层的像素渲染对象(pixel renderingobject)并将它附着到渲染内存区(renderingbuffer)上,它是这样定义的:

typedef pixel_formats_rgb24pixfmt_rgb24;

类模板 pixel_formats_rgb24 掌握了内存中具体的像素格式信息。唯一的模板参数可以是 order_rgb24 或是 order_rgb23,它们定义了颜色字节(color channels)的顺序。

与 rendering buffer 不同的是,这些类使用整型的像素坐标进行操作,因为它们知道怎么计算对于特定点 X 的偏移。你可能会说,如果在 rendering buffer 中保存像素的宽度值的话会更容易,但是在实践中会有很多限制。别忘了,像素宽度可能比一个字节还小,比如在打印机渲染高解析度的 B&W 图像的时候就是这样。因此,我们需要将这个功能分离出来,rendering_buffer 这个类就用于加速对“行”的访问,而 pixelformat renderers 就负责如何解析“行”是什么。

pixel_formats_rgb24(rendering_buffer&rb);

像素格式渲染器(pixecl formatrenderers)的构造函数需要一已经创建并良好初始化的rendering_buffer对象的引用。这个构建工作的开销很小,基本上只是初始化一个指针。

Member Functions

像素格式渲染器(pixecl formatrenderers)必须要实现以下这些接口:

unsigned width() const { return m_rbuf->width(); }

unsigned height() const { returnm_rbuf->height(); }

返回内存区的宽和高(以像素数来衡量)

color_type pixel(int x, int y);

返回(x,y)坐标处的像素的颜色

void copy_pixel(int x, int y, constcolor_type& c);

将带颜色的像素拷入缓存区中。如果是本身 RGB 像素格式,那么它就不考虑 rgba8 拷贝源中的存在的 alpha 通道。如果本身是 RGBA,那么它就简单地把所有值都拷贝过来,包括 R、G、B,以及 alpha 通道值。

void blend_pixel(int x, int y, constcolor_type& c, int8ucover);

这个函数将带颜色信息的像素 c 与缓存区(x,y)处的像素进行混合(blending)。现在我们来解释一下“混合”的概念。混合(blending)是抗锯齿(anti-aliasing)的关键特性。在 RGBA 的颜色空间中,我们使用 rgba8 结构体来代表颜色。这个结构体有一个数据成员int8u a ,它就是 alpha 通道。不过,在这个函数里,我们还看到一个参数 cover ,表示像素的覆盖值大小,比如,这个像素被多边形所“覆盖”的部分的大小(译注:这涉及到亚像素精度,因为一个像素可以分为 256*256 份,所以这个像素并不一定全部被“覆盖”,详细可参考AGG 对于亚像素的说明)。其实你可以把它看成是另一个 alpha(或者应该叫它Beta?:))。这么做有两个原因,首先,颜色类型(color type)不一定非要包含 alpha 值)。就算颜色类型带有 alpha 值,它的类型也不一定非要与抗锯齿算法中使用的颜色类型一致。假设你现在使用的是 "Hi-End" RGBA 颜色空间,这种颜色空间使用4个取值范围是[0,1]浮点型来表示,alpha通道值也使用浮点数————对于这种情况来说,混合时使用一个byte实在太少了,但在去锯齿时却非常够用。所以,cover 值就是为去锯齿而使用的一个统一的备用 alpha 值。在大部分情况来说,用 cover_type 来定义它,但在光栅化处理器(rasterizers)中是直接显示地使用 int8u 类型的。这是故意这么定义的,因为如果需要加强 cover_type 的能力时,会使得所有已经存在的像素格式光栅化处理器(pixel formatrasterizres)变得与cover_type 不兼容。它们确实是不兼容的,在进行颜色混合时,如果中间值使用 32-bit 值来暂存的话,那么大只能使用 8-bit 的覆盖值(coverage value)和 8-bit 的 alpha 值(alpha) 。如果使用 16-bit 的值的话,就要用64-bit 的中间值暂存,这对于 32-bit 的平台来说会有非常昂贵的开销。

void copy_hline(int x, int y, unsigned len,const color_type&c);

void copy_vline(int x, int y, unsigned len,const color_type&c);

使用某种颜色描画一条水平或是垂直的线。

void blend_hline(int x, int y, unsignedlen, const color_type&c, int8u cover);

void blend_vline(int x, int y, unsignedlen, const color_type&c, int8u cover);

采用混合颜色的模式描画一带某种颜色的水平(或垂直线)线。之所以要分开 copy 和 blend 两个版本,是因为考虑到效率问题。虽然可以使用一个if/else (其实在 blend 版的描画函数中就有)来区分,但对于某些场合,比如要描画很多小型标识(markers)时,这会很影响效率,这种场景在不同的散点图描画程序(scatter plotapplicatioin)中常常遇到。

void blend_solid_hspan(int x, int y,unsigned len,

                      const color_type& c,const int8u* covers);

void blend_solid_vspan(int x, int y,unsigned len,

                      const color_type& c,const int8u* covers);

混合描画一条水平或是垂直的 solid-color 的 span, Span与 hline 和 vline 几乎是一样的,但它拥有一个存有 coveragevalue 的数组。这两个函数在渲染实心的去锯齿多边形时会用到。

void blend_color_hspan(int x, int y,unsigned len,

                      const color_type*colors, const int8u* covers);

void blend_color_vspan(int x, int y, unsignedlen,

                      const color_type*colors, const int8u* covers);

混合描画水平或是垂直的颜色 span ,这两个函数用于不同的 span 产生器中,比如说 gradient,p_w_picpath,patterns,Gouraud interpolation 等等。函数接受一个颜色数组参数,这个颜色数组必须与所使用的像素格式兼容。比如说,所有 AGG 中已经有的 RGB 像素格式都与 rgb8类型是兼容的。 covers 参数是一个 coverage value 的数组,这与 blend_solid_hspan 中的是一样的。这是参数可选,可以设置为 0 。

下面这个例子是描画阳光的光谱。rgba 类包含有 4 个浮点数的颜色部分(包括alpha),这个类有一个静态函数 from_wavelength ,以及相应的构造函数。rgba8 可以用 rgba 来构造(在 AGG 中这是一个常见的策略,也就是任何的颜色类型都可以用 rgba 来构造)。

2 学习的要点

该类是从像素的角度,来填充渲染缓存,通过指定rgb8结构体,来填充渲染缓存的像素值。

这里多说一点:rgb8是颜色值是8位的,范围是(0,255),rgb是颜色值为浮点型(0,1).

3开销

分析代码:

   agg::rendering_buffer &rbuf = rbuf_window();

   agg::pixfmt_bgr24 pixf(rbuf);

   typedef agg::renderer_base renderer_base_type;

   renderer_base_type renb(pixf);

agg::renderer_primitivesprimitive(renb);

像素格式渲染器和基础渲染器对象的构建开销是很小的,仅仅是获取渲染缓存的指针,对渲染缓存进行渲染的操作,没有任何的内存分配。比如生成像素格式渲染器pixfmt_bgr24,仅仅是将渲染缓存的指针赋值给pixfmt_bgr24的成员变量m_buf.

4 pixfmt_rgb24 PK pixfmt_bgr24

windows平台下,申请的渲染缓存的颜色分量是排列如下:BGR,而不是平常的RGB。所以采用了pixfmt_bgr24,而不是pixfmt_rgb24, 对于OpenGL设置像素的时候,也是一样的道理。

5 查看渲染缓存的颜色序列

  agg::rendering_buffer &rbuf =rbuf_window();

  agg::pixfmt_bgr24 pixf(rbuf);

agg::pixfmt_rgb24pixf1(rbuf);

 for (int i = 20;i<250;i++)

 {//渲染出红色

    pixf.copy_hline(20,i,300,agg::rgba8(255,0,0));

 }

 for (int i = 20;i<250;i++)

 {//渲染出蓝色

   pixf1.copy_hline(420,i,300,agg::rgba8(255,0,0));

 }

 提供如下的一种方式直接操作渲染缓存,查看是否是颜色序列不一样导致的??

 agg::rendering_buffer &rbuf =rbuf_window();

  renb.clear(agg::rgba8(255,255,255));

   for (int i =0;i < rbuf.height();i++)

   {

     unsigned char* p = rbuf.row_ptr(i);

     for (int j=0;j

     {

       *p++ = 255;//显示结果为蓝色

       *p++ = 0;

       *p++ = 0;

     }

   }

   for (int i =0;i < rbuf.height();i++)

   {

     unsigned char* p = rbuf.row_ptr(i);

     for (int j=0;j

     {

       *p++ = 0;

       *p++ = 0;

       *p++ = 255;

     }

   }

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