BGRABitmap/ru

│ Deutsch (de) │ English (en) │ español (es) │ français (fr) │ русский (ru) │ 中文（中国大陆）‎ (zh_CN) │

См.также: Developing with Graphics

Описание

BGRABitmap - это набор модулей, предназначенных для изменения и создания изображений с прозрачностью (альфа-канал). Прямой пиксельный доступ позволяет быстро обрабатывать изображения. Библиотека была протестирована на Windows, Ubuntu и Mac OS X (последняя версия не работает на Mac), с наборами виджетов win32, gtk1, gtk2 и carbon.

Основным классом является TBGRABitmap, который является производным от TFPCustomImage. Существует также TBGRAPtrBitmap, позволяющий редактировать данные BGRA, которые уже распределены. Этот формат состоит из 4 байтов для каждого пикселя (синий, зеленый, красный и альфа в этом порядке).

Изображение может быть отображено на обычном Canvas или на OpenGL surface.

Дополнительные пакеты

Некоторые пакеты используют BGRABitmap для обеспечения элементов управления приятной графикой:

BGLControls: предоставляет TBGLVirtualScreen для рисования на поверхности OpenGL. Этот пакет находится в архиве BGRABitmap.
BGRAControls: ярлыки с тенями, красивыми кнопками, фигурами и т.д.
uE Controls: датчики, светодиоды и т.д.
Material Design: Компоненты пользовательского интерфейса, основанные на принципах разработки материалов Google.
BGRAControlsFX[1]: элементы управления рендеринга на поверхности OpenGL.

Некоторые примеры в папке с примерами используют BGRAControls и BGLControls. Вам может понадобиться установить их, чтобы открыть эти проекты в Lazarus. См. Install Packages.

Использование BGRABitmap

Руководства

Как конвертировать приложение из TCanvas в BGRABitmap(англ.)
Using BGRABitmap to render a TAChart
A series of tutorials to learn step by step
Примеры на GitHub.
Цикл уроков по компоненту BGRABitmap от пользователя sign

Обзор

Функции имеют длинные имена, чтобы быть понятными. Почти все доступно в виде функции или с помощью свойства объекта TBGRABitmap. Например, вы можете использовать CanvasBGRA, чтобы иметь некоторые холсты, похожие на TCanvas (с прозрачностью и сглаживанием) и Canvas2D, чтобы иметь те же функции, что и HTML canvas.

Некоторые специальные функции требуют использования модулей, но они могут вам не понадобиться:

TBGRAMultishapeFiller иметь сглаженные соединения многоугольников в BGRAPolygon
TBGRATextEffect в BGRATextFX
2D преобразования находятся в BGRATransform
TBGRAScene3D в BGRAScene3D
Если вам нужны слои, BGRALayers предоставляет TBGRALayeredBitmap

Двойная буферизация на самом деле не является частью BGRABitmap, потому что она больше о том, как обрабатывать формы. Для двойной буферизации вы можете использовать TBGRAVirtualScreen, который находится в пакете BGRAControls. Кроме того, двойная буферизация в BGRABitmap работает как любая двойная буферизация. Вам нужно иметь растровое изображение, в котором вы храните свой чертеж и которое вы отображаете с помощью одной инструкции Draw.

Ссылка на модуль BGRABitmapTypes

Pixel types and functions: TBGRAPixel, THSLAPixel...
Types imported from Graphics: TColor, стиль пера...
Color definitions: VGAColors, CSSColors...
Geometry types: TPointF, кривые Берзье, TArcDef...
Miscellaneous types: шрифт, формат изображения, ресэмплинг...
TBGRACustomBitmap and IBGRAScanner: базовый класс для TBGRABitmap и сканеров

Установка

После распаковки архива BGRA часто не компилируется в Linux. Попробуйте использовать макрос IDE

 LCLWidgetType:=gtk2

в таких случаях. Тем не менее, некоторые другие части могут не скомпилироваться.

Простой пример

Создайте проект и откройте bgrabitmappackage.lpk с помощью Lazarus. В окне пакета нажмите "Use > Add to Project". Затем в исходном коде основного файла (основная форма или основная программа) добавьте в раздел uses модуль BGRABitmap. Вам также может понадобиться добавить модуль BGRAGraphics, если вы используете определенные типы, которые унаследованы от LCL.

Uses 
  Classes, SysUtils, BGRABitmap, BGRABitmapTypes;

Модуль BGRABitmapTypes содержит общие определения, но можно объявить только BGRABitmap для загрузки и отображения растрового изображения. Затем первым шагом является создание объекта TBGRABitmap:

var
  bmp: TBGRABitmap;
begin
  bmp := TBGRABitmap.Create(100, 100, BGRABlack); // создаем изображение размером 100x100 пикселей с черным фоном

  bmp.FillRect(20, 20, 60, 60, BGRAWhite, dmSet); // рисуем белый квадрат без прозрачности
  bmp.FillRect(40, 40, 80, 80, BGRA(0, 0, 255, 128), dmDrawWithTransparency); // рисуем прозрачный синий квадрат
  ...
end;

Наконец, чтобы показать растровое изображение:

procedure TFMain.FormPaint(Sender: TObject);
begin
  bmp.Draw(Canvas, 0, 0, True); // рисуем растровое изображение в непрозрачном режиме (быстрее)
end;

Смотрите полный исходный код в tutorial 1.

Понятия

Пиксели в растровом изображении с прозрачностью хранятся с 4 значениями, здесь 4 байта [расположены] в порядке Blue, Green, Red, Alpha. Последний канал определяет уровень непрозрачности (0 означает прозрачный, 255 означает непрозрачный), другие каналы определяют цвет и яркость.

Есть два основных режима рисования. Первый состоит в замене содержимого информации пикселя, второй состоит в смешении уже имеющегося пикселя с новым, который называется альфа-смешением.

Функции BGRABitmap предлагают 4 режима:

dmSet : заменяет четыре байта нарисованного пикселя, прозрачность не обрабатывается.
dmDrawWithTransparency : рисует с альфа-каналом и с гамма-коррекцией (см. ниже).
dmFastBlend или dmLinearBlend : рисует с альфа-каналом, но без гамма-коррекции (быстрее, но влечет за собой искажения цвета с низкой интенсивностью).
dmXor : применяет Xor к каждому компоненту, включая альфа (если вы хотите инвертировать цвет, но сохранить альфа, используйте BGRA (255,255,255,0)).

Встроенные функции рисования

рисование/стирание пикселей
рисование линии с или без сглаживания
координаты с плавающей точкой
ширина пера с плавающей точкой
прямоугольник (рамка или заливка)
эллипс и многоугольники со сглаживанием
расчет сплайна (скругленная кривая)
простая заливка (Floodfill) или прогрессивная заливка
отрисовка цветового градиента (линейная, радиальная ...)
скругленные прямоугольники
тексты с прозрачностью

Рисование с помощью холста

Можно рисовать с помощью объекта Canvas, с обычными функциями, но без сглаживания. Непрозрачность рисования определяется свойством CanvasOpacity. Этот способ медленнее, потому что он требует преобразования изображения. Если вы можете, используйте вместо этого CanvasBGRA, который позволяет [использовать] прозрачность и сглаживание, имея те же имена функций, что и в TCanvas.

Прямой доступ к пикселям

Для доступа к пикселям есть два свойства: Data и Scanline. Первый дает указатель на первый пиксель изображения, а второй дает указатель на первый пиксель данной строки.

var 
  bmp: TBGRABitmap;
  p: PBGRAPixel;
  n: integer;

begin
  bmp := TBGRABitmap.Create('image.png');
  p := bmp.Data;
  for n := bmp.NbPixels-1 downto 0 do
  begin
    p^.red := not p^.red; // инвертируем красный канал
    inc(p);
  end;
  bmp.InvalidateBitmap;   // обратите внимание, что мы получили доступ к пикселям напрямую
  bmp.Draw(Canvas, 0, 0, True);
  bmp.Free;
end;

Необходимо вызвать функцию InvalidateBitmap, чтобы пересобрать изображение, например, при следующем вызове Draw. Обратите внимание, что порядок строк может быть обратным, в зависимости от свойства LineOrder.

Смотрите также сравнение между direct pixel access methods.

Манипуляции с изображениями

Доступные фильтры (с префиксом Filter):

Radial blur : ненаправленное размытие
Motion blur : направленное размытие
Custom blur : размытие по маске

Median : вычисляет медиану цветов вокруг каждого пикселя, что смягчает углы
Pixelate : упрощает изображение с прямоугольниками одного цвета
Smooth : смягчает все изображение, дополнительно к [фильтру] Sharpen
Sharpen :делает контуры более четкими, дополнительно к [фильтру] Smooth

Contour : рисует контуры на белом фоне (как карандашный рисунок)
Emboss : рисует контуры с тенью
EmbossHighlight : рисует контуры выделения, определенного в оттенках серого

Grayscale : преобразует цвета в оттенки серого с гамма-коррекцией
Normalize : использует весь спектр яркости цвета

Rotate : вращение изображения вокруг точки
Sphere : искажает изображение, чтобы оно выглядело, как проецируемое на сферу
Twirl : искажает изображение с эффектом закручивания
Cylinder : искажает изображение, чтобы оно выглядело, как проецируемое на цилиндр
Plane : вычисляет проекцию с высокой точностью на горизонтальную плоскость. Это довольно медленно.
SmartZoom3 : изменяет размер изображения х3 и определяет границы, чтобы иметь полезный зум с древними игровыми спрайтами

Некоторые функции не имеют префикса Filter, потому что они не возвращают вновь выделенное изображение. Они изменяют изображение на месте:

VerticalFlip : переворачивает изображение по вертикали
HorizontalFlip : переворачивает изображение по горизонтали
Negative : инвертирует цвета
LinearNegative : инверсия без гамма-коррекции
SwapRedBlue : меняет местами красный и синий каналы (для конвертации между BGRA и RGBA)
ConvertToLinearRGB : конвертирует из sRGB в RGB. Обратите внимание, что формат, используемый BGRABitmap - sRGB при использовании dmDrawWithTransparency и RGB при использовании dmLinearBlend.
ConvertFromLinearRGB : конвертирует из RGB в sRGB.

Images combination

PutImage is the basic image drawing function and BlendImage allows to combine images, like layers of image editing softwares. Available modes are the following:

LinearBlend : simple superimposition without gamma correction (equivalent to dmFastBlend)
Transparent : superimposition with gamma correction
Multiply : multiplication of color values (with gamma correction)
LinearMultiply : multiplication of color values (without gamma correction)
Additive : addition of color values (with gamma correction)
LinearAdd : addition of color values (without gamma correction)
Difference : difference of color values (with gamma correction)
LinearDifference : difference of color values (without gamma correction)
Negation : makes common colors disappear (with gamma correction)
LinearNegation : makes common colors disappear (without gamma correction)
Reflect, Glow : for light effects
ColorBurn, ColorDodge, Overlay, Screen : misc. filters
Lighten : keeps the lightest color values
Darken : keeps the darkest color values
Xor : exclusive or of color values