Một số hàm đồ họa cơ sở trong lập trình c trên windows

Nạp ảnh

Có hai cách nạp ảnh bitmap :

Nạp từ bitmap resource trong chương trình :

HBITMAP LoadBitmap(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpBitmapName);

Đối số đầu tiên hInstance là handle thể hiện của module chứa bitmap resource, có thể là NULL nếu bitmap muốn nạp là một bitmap hệ thống. Đó là các bitmap nhỏ sử dụng cho các thành phần giao diện chương trình như close box và các dấu check, các định danh bắt đầu với tiếp đầu ngữ OBM. Đối số thứ hai có thể sử dụng macro MAKEINTRESOURCE nếu bitmap kết hợp với một định danh kiểu nguyên, hoặc là chuỗi tên bitmap resource. Sau khi sử dụng, dùng hàm DeleteObject để giải phóng handle đang tham chiếu đến bitmap đó.

Ví dụ : Nạp bitmap resource, có sử dụng MDC để tránh gây chớp màn hình.

// Lấy về kích thước vùng client của cửa sổ

RECT rect;

GetClientRect(hWnd, &rect);

// Lấy về handle device context của cửa sổ

HDC hdc;

hdc = GetDC(hWnd);

//Tạo MDC tương thích với hDC của cửa sổ

HDC hMemDC;

hMemDC = CreateCompatibleDC(hdc);

HBITMAP hNewBmp,hOldBmp;

// Nạp bitmap resource có ID là IDB_CUB

hNewBmp = LoadBitmap(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDB_CUB));

if(hNewBmp)

{

//Gán bitmap mới cho MDC

hOldBmp = (HBITMAP)SelectObject(hMemDC,hNewBmp);

//Copy bitmap từ MDC sang DC

BitBlt(hdc, 0, 0, rect.right, rect.bottom, hMemDC, 0, 0, SRCCOPY);

}

//Phục hồi lại bitmap cũ cho MDC

SelectObject(hMemDC, hOldBmp);

//Giải phóng bitmap vừa tạo và MDC, hdc

DeleteObject(hNewBmp);

DeleteDC(hMemDC);

ReleaseDC(hdc);

Nạp từ file bitmap của Windows(*.bmp) :

* Bảng màu(Color Palette):

Bảng màu trong Windows GDI là một khái niệm giống như bảng màu thật sự của họa sĩ, nó gồm các ô màu(palette entry) với thông tin cụ thể về một sắc độ.

Để quản lý việc thể hiện màu trên các cửa sổ, Windows sử dụng các bảng màu. Thông thường các cửa sổ dùng bảng màu hệ thống để thể hiện thông tin. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp bảng màu hệ thống không phù hợp với nhu cầu, khi đó ta cần thay một số màu trong bảng màu hệ thống bằng các màu phù hợp hơn.

 

Trong thực tế, Windows cho phép mỗi cửa sổ dùng một bảng màu khác nhau với điều kiện số lượng màu trong bảng màu đó không được vượt quá số màu tối đa cho phép của thiết bị hiển thị. Khi một cửa sổ nhận sự quan tâm (focus), Windows sẽ thể hiện dữ liệu trong cửa sổ đó với số màu tối đa cho phép của bảng màu tương ứng, những màu còn lại trong palette sẽ được thể hiện bằng những màu gần giống nhất. Đối với những cửa sổ không active, dữ liệu sẽ được thể hiện bằng những màu gần giống nhất trong bảng màu hệ thống.

 

Hình 6.2 Cách thể hiện màu sử dụng palette.

Ví dụ về cách thể hiện màu sử dụng palette:

o Bảng màu hệ thống có 12 giá trị màu.

o Bảng màu 1 dùng cho cửa sổ 1. Cửa sổ 1 đang active nên các màu của bảng màu 1 được ánh xạ trực tiếp vào bảng màu hệ thống.

o Bảng màu 2 dùng cho cửa sổ 2. Cửa sổ 2 không active nên các màu 0,2,4,5,6 được ánh xạ vào các vị trí còn trống trên bảng màu hệ thống; các màu còn lại được ánh xạ vào những màu gần giống nhất của bảng màu hệ thống.

* Cấu trúc file bitmap :

File bitmap gồm 2 phần: phần header và phần dữ liệu ảnh.

 

Hình 6.3 Cấu trúc file bitmap.

o Cấu trúc BITMAPFILEHEADER

Tên trường	Kích thước	Ý nghĩa
bfType	2 bytes(WORD)	Loại file(=BM)
bfSize	4 bytes(DWORD)	Kích thước file(bytes)
bfReserved1	2 bytes(WORD)	Không dùng(=0)
bfReserved2	2 bytes(WORD)	Không dùng(=0)
bfOffBits	4 bytes(DWORD)	Kích thước của phần BitmapHeader (byte)

o Cấu trúc BITMAPINFO

Tên trường	Kiểu	Ý nghĩa
bmiHeader	BITMAPINFOHEADER	Các thông số ảnh bitmap
bmiColors	RGBQUAD*	Bảng màu của ảnh.

o Cấu trúc BITMAPINFOHEADER

Tên trường	Kiểu	Ý nghĩa
biSize	DWORD	Kích thước phần BITMAPINFO(=40 bytes)
biWidth	LONG	Chiều rộng bitmap(theo đơn vị pixel)
biHeight	LONG	Chiều cao bitmap(theo đơn vị pixel)
biPlanes	WORD	Số plane. Luôn = 1.
biBitCount	WORD	Số bit dùng để lưu giá trị 1 điểm ảnh.= 1: ảnh trắng đen= 4: ảnh 16 màu= 8: ảnh 256 màu=16: ảnh 16 bits=24: ảnh 24 bitsGiá trị này cho biết số màu có trong bảng màu bmiColors.
biCompression	DWORD	Hình thức nén của dữ liệu ảnh:- BI_RGB: ảnh không nén- BI_RLE8: nén theo hình thức RLE cho ảnh 8 bits/pixel- BI_RLE4: nén theo hình thức RLE cho ảnh 4 bits/pixel
biSizeImage	DWORD	Kích thước của ảnh(đơn vị byte). Trường hợp biCompression=BI_RGB thì giá trị này có thể = 0.
biXPelsPerMeter	LONG	Độ phân giải (DPI/m) theo phương ngang. Dùng trong trường hợp ảnh quét từ scanner.
biYPelsPerMeter	LONG	Độ phân giải (DPI/m) theo phương dọc. Dùng trong trường hợp ảnh quét từ scanner.
biClrUsed	DWORD	Số màu thực sự được dùng. Nếu = 0 thì có nghĩa là dùng tất cả màu trong bảng màu.
biClrImportant	DWORD	Số lượng màu quan trọng dùng trong việc hiển thị ảnh. Nếu = 0 htì dùng tất cả màu trong bảng màu.

o Cấu trúc RGBQUAD

bmiColors là một mảng kiểu RGBQUAD, chứa các giá trị màu dùng cho ảnh, đây chính là bảng màu của ảnh. Số lượng phần tử của bmiColors bằng số màu của ảnh. bmiColors chỉ dùng cho ảnh đen trắng, 16 màu và 256 màu; khi đó phần dữ liệu ảnh cho mỗi pixel chỉ là các index đến 1 vị trí trong bảng màu này. Đối với ảnh 16 bits và 24 bits màu, giá trị bmiColors=NULL, bảng màu không được sử dụng nữa. Trong trường hợp này, nếu ảnh là 16 bits thì mỗi pixel sẽ được biểu diễn bằng 1 WORD trong phần dữ liệu ảnh, 5 bits thấp nhất sẽ lưu giá trị màu Blue, 5 bits kế sẽ lưu giá trị màu Green, và 5 bits sau cùng lưu giá trị màu Red, bit cao nhất không được sử dụng (Lý do là ảnh dùng 16 bits để biểu diễn RGB, ta chia đều cho 3 sắc độ nên mỗi sắc độ R, G, B sẽ có 5 bits để biểu diễn và dư ra 1 bit). Ảnh 24 bits thì dùng 3 bytes để biểu diễn cho 3 sắc độ RGB cho mỗi pixel trong phần dữ liệu ảnh.

Tên trường	Kiểu	Ý nghĩa
rgbRed	BYTE	Giá trị thành phần RED
rgbGreen	BYTE	Giá trị thành phần GREEN
rgbBlue	BYTE	Giá trị thành phần BLUE
rgbReserved	BYTE	Không dùng

o Cấu trúc phần dữ liệu ảnh (BITMAPDATA):

Như đã trình bày ở trên, phần dữ liệu tập tin bitmap dùng để lưu giá trị index của màu tương ứng với điểm ảnh trong bảng màu đối với ảnh có số màu <=256. Các điểm ảnh được lưu tuần tự từ trái sang phải theo từng dòng quét(scanline) theo thứ tự từ dưới lên.

Đối với ảnh <=256 màu, để biết giá trị màu (R,G,B) ứng với 1 điểm ảnh (x,y), sử dụng công thức sau:

(R,G,B) của điểm ảnh i = bmiColors[i]

Đối với ảnh 16 và 24 bits màu, ta không dùng palette và cách biểu diễn của phần dữ liệu đã được trình bày ở trên.

Phần dữ liệu của file bitmap có thể được nén theo phương pháp RLE, tài liệu này không trình bày chi tiết vào mọi loại ảnh nén, nếu cần các bạn có thể tham khảo trong các giáo trình về xử lý ảnh.

* Cách tạo bitmap từ file *.bmp:

o Đọc header của file, lấy các thông tin về ảnh: độ rộng, độ cao, bảng màu…

o Đọc dữ liệu ảnh và giải mã(nếu cần thiết) vào bộ nhớ đệm.

o Tạo palette màu từ bảng màu lấy được từ file bằng hàm CreatePalette.

o Đổi palette màu cho thiết bị xuất, sử dụng các hàm SelectPalette, RealizePalette.

o Tạo lập bitmap handle bằng hàm CreateDIBitmap.

Hình 6.4 Sơ đồ tổng quát quy trình nạp ảnh bitmap

Ví dụ : Nạp ảnh bitmap từ file.

void LoadBmp(char *bmpFN, HDC hdc, RECT rect)

{

try

{

int FHandle;

BITMAPFILEHEADER bmpfh;

HANDLE hBmp, hBuff;

BITMAPINFO *BmpInfo;

unsigned char *Buff;

int Count,NumColor;

long n, BytesPerLine;

Count=0;

SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_WAIT));

// Mở file bitmap để đọc

if ((FHandle=open(bmpFN, O_BINARY|O_RDONLY))==-1)

throw "Cannot open the file.";

// Đọc header file bitmap

read(FHandle, &bmpfh, sizeof(BITMAPFILEHEADER));

hBmp=GlobalAlloc(LMEM_MOVEABLE, bmpfh.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER));

BmpInfo=(BITMAPINFO*)GlobalLock(hBmp);

// Đọc phần bitmap info và palette màu

read(FHandle, BmpInfo, bmpfh.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER));

if (BmpInfo->bmiHeader.biCompression != BI_RGB)

throw "Program don't support compressed bitmap file.";

// Xác định số màu của palette

NumColor=(int)pow(2,BmpInfo->bmiHeader.biBitCount);

if(NumColor>256)

throw "The program supports 256 colors bitmap file only.";

// Xác định số byte cho 1 scanline

BytesPerLine=(bmpfh.bfSize-bmpfh.bfOffBits)/

BmpInfo->bmiHeader.biHeight;

/* Cập nhật thông tin kích thước ảnh trên BITMAPINFO (hiện tại = 0 nếu ảnh không nén) */

BmpInfo->bmiHeader.biSizeImage=bmpfh.bfSize-bmpfh.bfOffBits;

// Đọc nội dung file bitmap

hBuff=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,

BmpInfo->bmiHeader.biSizeImage);

Buff=(unsigned char *)GlobalLock(hBuff);

If (!Buff) throw "Cannot read the bitmap data.";

// Đọc từng dòng trên file

do

{

n = read(FHandle,Buff,BytesPerLine);

Buff+=n;

Count++;

}while (Count<BmpInfo->bmiHeader.biHeight);

close(FHandle);

GlobalUnlock(hBuff);

GlobalUnlock(hBmp);

SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_ARROW));

/*-----------------Tạo palette màu cho ảnh Bitmap---------------------*/

HANDLE hMemPal;

LOGPALETTE far *logPal;

HPALETTE hPal;

int i;

hMemPal=GlobalAlloc(LMEM_MOVEABLE, sizeof(LOGPALETTE)+NumColor*sizeof(PALETTEENTRY));

logPal=(LOGPALETTE far *)GlobalLock(hMemPal);

// Số mục trong Palette

logPal->palNumEntries=NumColor;

logPal->palVersion=0x300;

//Gán các giá trị màu RGB cho những Entry trong Palette

for (i=0;i<NumColor;i++) //Error here

{

logPal->palPalEntry[i].peRed=BmpInfo->bmiColors[i].rgbRed;

logPal->palPalEntry[i].peGreen =

BmpInfo->bmiColors[i].rgbGreen;

logPal->palPalEntry[i].peBlue =

BmpInfo->bmiColors[i].rgbBlue;

logPal->palPalEntry[i].peFlags = PC_RESERVED;

}

// Tạo handle cho Palette

hPal=CreatePalette(logPal);

GlobalUnlock(hMemPal);

GlobalFree(hMemPal);

If (!hPal) throw "Cannot create palette.";

/*------------------------Tao handle bmp file ------------------------------*/

SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_WAIT));

// Map palette vào hdc

SelectPalette(hdc,hPal,FALSE);

RealizePalette(hdc);

BmpInfo=(BITMAPINFO *)LocalLock(hBmp);

Buff=(unsigned char *)GlobalLock(hBuff);

//Tạo bitmap

hBmp=CreateDIBitmap(hdc,(BITMAPINFOHEADER *)BmpInfo, CBM_INIT, Buff, (BITMAPINFO *)BmpInfo,DIB_RGB_COLORS);

GlobalUnlock(hBuff);

GlobalUnlock(hBmp);

GlobalFree(hBuff);

GlobalFree(hBmp);

SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_ARROW));

if(!hBmp) throw "Cannot create bitmap.";

/*-----------------------Hiển thị bitmap lên cửa sổ---------------------------*/

HDC hMemDC;

HANDLE OldBmp;

// Tạo MDC

hMemDC=CreateCompatibleDC(hdc);

SelectPalette(hMemDC, hPal, FALSE);

// Trả về palette hệ thống

UnrealizeObject(hPal);

// Map lại palette

RealizePalette(hdc);

SelectPalette(hMemDC, hPal, FALSE);

// Liên kết hMemDC với ảnh bitmap

OldBmp=SelectObject(hMemDC, hBmp);

// Copy bitmap lên window

BitBlt(hdc, 0, 0, rect.right, rect.bottom, hMemDC, 0, 0,SRCCOPY);

// Hủy MDC

SelectObject(hMemDC,OldBmp);

DeleteDC(hMemDC);

}

catch(char *e)

{

MessageBox(NULL, e, "Error", MB_OK|MB_ICONERROR);

}

}

Zoom ảnh

Thao tác zoom ảnh đòi hỏi phải có hai MDC, một MDC nguồn để copy ảnh vào, một MDC đích để lưu ảnh đã được zoom từ MDC nguồn.

Hình 6.4 Sơ đồ tổng quát quy trình zoom ảnh bitmap

Ví dụ : zoom ảnh bitmap lấy từ bitmap resource.

// Lấy về kích thước vùng client của cửa sổ

RECT rect;

GetClientRect(hWnd, &rect);

//Lấy về handle device context của cửa sổ

HDC hdc;

hdc = GetDC(hWnd);

// Tạo 2 MDC tương thích với DC của cửa sổ

HDC hSourceMemDC, hDestMemDC;

hSourceMemDC = CreateCompatibleDC(hdc);

hDestMemDC = CreateCompatibleDC(hdc);

//Nạp bitmap cần load va tạo một bitmap rộng tương thích hdc

HBITMAP hBmp,hOldBmp,hBlankBmp,hOldBlankBmp;

hBmp = LoadBitmap(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDB_CUB));

hBlankBmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,rect.right,rect.bottom);

if(hBmp && hBlankBmp && hSourceMemDC && hDestMemDC)

{

// Chọn bitmap cần load cho MDC nguồn

hOldBmp = (HBITMAP)SelectObject(hSourceMemDC, hBmp);

// Chọn blank bitmap cho MDC đích

hOldBlankBmp =(HBITMAP)SelectObject(hDestMemDC,hBlankBmp);

// Lấy về thông tin của ảnh

BITMAP bmpInfo;

GetObject(hBmp, sizeof(BITMAP),(BITMAP *)&bmpInfo);

// Zoom ảnh từ MDC nguồn sang MDC đích

StretchBlt(hDestMemDC, 0, 0, rect.right, rect.bottom,hSourceMemDC, 0, 0, bmpInfo.bmWidth, bmpInfo.bmHeight, SRCCOPY);

// Copy ảnh đã zoom từ MDC đích lên hdc

BitBlt(hdc, 0, 0, rect.right, rect.bottom, hDestMemDC, 0,0,SRCCOPY);

}

// Giải phóng các bitmap handle, MDC handle

SelectObject(hSourceMemDC, hOldBmp);

DeleteObject(hBmp);

SelectObject(hDestMemDC, hOldBlankBmp);

DeleteObject(hBlankBmp);

DeleteDC(hSourceMemDC);

DeleteDC(hDestMemDC);

ReleaseDC(hdc);