Михаил Краснов - Графика DirectX в Delphi

• Название: Графика DirectX в Delphi
• Автор: Михаил Краснов
• Жанр: Программирование

---

Result := hRet;

Exit;

end;

end;

// Рисуем ту же окружность в заднем буфере второй раз Result := Circle (X, Y, R, Color);

end;

Поворот изображения

Такая эффектная операция, как я уже говорил, аппаратно поддерживается далеко не каждой видеокартой. Посмотрим, как можно использовать пикселные операции для осуществления поворота изображения (проект каталога Ех13). На экране вращается жуткое изображение (рис. 3.5).

Не пугайтесь, хоть картинка и страшная, сам пример совершенно безобиден, если только вы не будете лицезреть его работу чересчур долго.

Используется картинка размером 256x256 пикселов, для работы с которыми введен пользовательский тип:

type

TByteArray = Array [0..255, 0..255] of Byte;

Переменная Pict данного типа хранит растровое изображение, а массив заполняется в пользовательской процедуре, вызываемой в начале работы приложения и при каждом восстановлении поверхностей:

function TfrmDD.Prepare : HRESULT; var

desc : TDDSURFACEDESC2;

i, j : Integer;

hRet : HRESULT;

begin

hRet := Clear; // Очистка первичной поверхности

if Failed (hRet) then begin Result := hRet;

Exit;

end;

// Посередине экрана выводится картинка с черепом hRet := FDDSPrimary.BltFast (193, 113, FDDSImage, nil,

DDBLTFAST_WAIT or DDBLTFAST_SRCCOLORKEY);

if Failed (hRet) then begin Result := hRet; Exit;

end;

ZeroMemory (@desc, SizeOf(desc));

desc.dwSize := SizeOf(desc);

// Запираем поверхность

hRet := FDDSPrimary.Lock (nil, desc, DDLOCK_WAIT, 0);

if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

// Считываем в массив Pict содержимое нужных пикселов экрана for i := 0 to 255 do

for j := 0 to 255 do

Pict [i, j] := PBYTE (Integer (desc.IpSurface) +

(j + 113) * desc.lPitch + (i + 193)); Result := FDDSPrimary.Unlock (nil);

end;

Заполнить массив можно многими разными способами, например напрямую из растра. Также обращаю внимание, что массив можно заполнять и из содержимого поверхности FDDSImage, без промежуточного блиттинга на первичную. Если ключом является не черный цвет, следует анализировать цвет каждого пиксела и отбрасывать пиксел с цветом ключа, а при использовании черного цвета в качестве ключа можно просто копировать значения пикселов в массив. Так мы будем поступать в последующих примерах.

Переменная Angle хранит текущее значение угла поворота растрового изображения в радианах. Изменяется ее значение при обновлении окна через некоторый промежуток времени:

function TfrmDD.UpdateFrame : HRESULT; var

hRet : HRESULT; begin

Result := DD FALSE;

ThisTickCount := GetTickCount;

if ThisTickCount - LastTickCount > 30 then begin

Angle := Angle +0.1; // Угол в радианах

// Надо уберечься от переполнения

if Angle > 2 * Pi then Angle := Angle - 2 * Pi;

while True do begin

if Failed (Rotating) then begin // Поворот на Angle

hRet := RestoreAll;

if Failed (hRet) then begin // Неустранимая ошибка Result := hRet; Exit; end

end else Break end;

LastTickCount := GetTickCount; end;

Result := DD_OK; end;

Пользовательская функция Rotating, несмотря на свое название, не содержит кода самого поворота картинки, а лишь заменяет содержимое части экрана:

function TfrmDD.Rotating : HRESULT;

var

desc : TDDSURFACEDESC2;

i, j : Byte;

Image : TByteArray;

hRet : HRESULT;

begin

ZeroMemory (@desc, SizeOf(desc));

desc.dwSize := SizeOf(desc); // Получаем растр из первоначального путем

// поворота на угол Alpha относительно середины растра

Image := Rotate (Pict, 127, 127, Angle);

hRet := FDDSPrimary.Lock (nil, desc, DDLOCK_WAIT, 0);

if Failed (hRet) then begin Result := hRet;

Exit;

end;

// Заполняем блок экрана новым растром for i := 0 to 255 do

for j := 0 to 255 do

PByte (Integer (desc.IpSurface) + (j + 113) * desc.lPitch +

i + 193)Л := Image [i, j]; Result := FDDSPrimary.Unlock (nil);

end;

Самая интересная функция примера - пользовательская функция, возвращающая растр, повернутый на заданный угол относительно указанной точки:

function TfrmDD.Rotate (const pictOriginal : TByteArray; // Исходный растр

// Точка в растре, задающая оси поворота

const iRotationAxis, jRotationAxis: Integer;

const ug : Single): TByteArray; // Угол, радианы

type // Тип, соответствующий одной строке массива

wrkByteArray = Array [0..255] of Byte;

var

i, j :Integer;

iOriginal: Integer;

iPrime: Integer;

jOriginal: Integer;

jPrime: Integer;

RowOriginal :^wrkByteArray;

RowRotated :^wrkByteArray;

sinTheta :Single;

cosTheta :Single;

begin

sinTheta := sin(ug); // Для оптимизации синусы и косинусы

cosTheta := cos(ug); // Запоминаем в рабочих переменных

for j := 255 downto 0 do begin // Строки результирующего массива

RowRotated := @result [j, 0]; // Указатель на очередную строку

jPrime := j - jRotationAxis; // Смещение от оси по Y

for i := 255 downto 0 do begin // Цикл по столбцам

iPrime := i - iRotationAxis; // Смещение от оси по X

iOriginal := iRotationAxis + trunc(iPrime * cosTheta -

jPrime * sinTheta); // Координаты нужной точки по X

jOriginal := JRotationAxis + trunc(iPrime * sinTheta +

jPrime * cosTheta); // Координаты нужной точки по Y

// После поворота некоторые точки на границе

//не имеют аналога в старом растре

if (iOriginal >= 0) and (iOriginal <= 255) and // He границы

(jOriginal >= 0) and (jOriginal <= 255) then begin

// Копируем в новый растр точку RowOriginal := SpictOriginal[jOriginal, 0];

RowRotated'^ [i] := RowOriginal^[iOriginal]

end

else RowRotated[i] := 0; // Границы заполняем черным цветом

end

end;

end;

В этом и следующем примерах я не применяю двойную буферизацию. Если же с использованием вашей видеокарты по этой причине шоу разворачивается слишком медленно, в качестве упражнения установите двойную буферизацию.

Визуальные эффекты

В данном разделе мы закрепим наши навыки непосредственного доступа к пикселам и научимся создавать некоторые несложные эффекты.

В проекте каталога Ех14 выводится тот же образ, что и в предыдущем примере, но уже весь покрытый "перцем", подобно изображению плохо настроенного телевизора (рис. 3.6).

Добиться эффекта очень легко - достаточно для вывода выбирать произвольные точки из массива образа, а остальные точки оставлять черными:

function TfrmDD.Effect : HRESULT; var

desc : TDDSURFACEDESC2;

i, j : Byte;

Image : TByteArray; // Вспомогательный массив,

// размеры равны размеру растра k : Integer; hRet : HRESULT;

begin

Result := DD_FALSE; ZeroMemory (@desc, SizeOf(desc)); desc.dwSize := SizeOf(desc);

// Локальные массивы надо всегда инициализировать ZeroMemory (@Image, SizeOf (Image));

for k := 0 to 100000 do begin // Верхний предел задает густоту перца

i := random (255); // Можно брать и меньший интервал

j := random (255); // Растр занимает не всю область 256x256

Image [i, j] := Pict [i, j]; // Берем точку растра

end;

hRet := FDDSPrimary.Lock (nil, desc, DDLOCK_WAIT, 0}; if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

for i := 0 to 255 do

for j := 0 to 255 do

PByte (Integer (desc.IpSurface) + (j + 113) * desc.lPitch + i + 193)^ := Image [i, j];

Resuit := FDDSPrimary. Unlock (nil) ;

end;

Надеюсь, все просто и понятно, и в качестве упражнения модифицируйте пример таким образом, чтобы густота перца менялась с течением времени.

Двигаемся дальше. Рассмотрим проект каталога Ех15 - простой пример на смешивание цветов. Посередине экрана выводится картинка размером 64x64 пикселов, при обновлении кадра вызывается пользовательская процедура, усредняющая цвет для каждого пиксела внутри области растра. Для усреднения берется девять соседних точек:

function TfrmDD.Blend : HRESOLT;

var

desc : TDDSURFACEDESC2 ;

i, j : Byte;

Pict : Array [0..63, 0..63] of Byte;

hRet : HRESULT;

begin

ZeroMemory (@desc, SizeOf(desc)); desc.dwSize := SizeOf(desc);

hRet := FDDSBack.Lock (nil, desc, DDLOCK_WAIT, 0); if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

//Во вспомогательный массив заносится область растра for i := 0 to 63 do

for j := 0 to 63 do

Pict [i, j] := PBYTE (Integer (desc.IpSurface) +

(j + 208) * desc.lPitch + (i + 288) P;

// Для каждой точки внутри области растра значение пиксела берется // усредненным значением девяти окружающих точек

for i := 1 to 62 do

for j := 1 to 62 do

PByte (Integer (desc.IpSurface) +

(j + 208) * desc.lPitch + i + 288)^ := (Pict [i - 1, j - 1] +

Pict [i, j - i] +

Pict [i + 1, j - 1] +

Pict [i - 1, j] +

Pict [i, j] +

Pict [i + 1, j - 1] +

Pict [i - 1, j + 1] +

Pict [i, j + 1] +

Pict [i + 1, j 4- 1] ) div 9;

Result := FDDSBack.Unlock (nil);

end;

Прием простой и очень действенный. Его эффектность поможет нам оценить готовый проект из каталога Ех16, во время работы которого на экране появляется феерическая картина (рис. 3.7).

Алгоритм работы прост: по экрану двигаются частицы, за каждой из которых тянется след. Срок жизни любой частицы ограничен, новые точки появляются в месте расположения курсора:

const

MaxParticles = 100000; // Верхнее ограничение по количеству точек type

TParticle = record // Тип для описания отдельной точки

X : Integer; // Координаты точки на экране

Y : Integer;

Angle : Single; // Угол направления движения

Speed : Integer; // Скорость движения

Decay : Single; // Время жизни

HalfLife : Single; // Срок существования

// Величина сдвига для угла, движение по спирали

AngleAdjustment : Single;

end;

var // Глобальные переменные модуля

ParticleCount : Integer = 10000; // Текущее количество точек

Particle : Array [0..MaxParticles] of TParticle; // Массив частиц

mouseX, mouseY : Integer; // Координаты курсора

// Растровый массив, хранит цвет для всех пикселов экрана

Pict : Array [0..ScreenWidth - 1, 0..ScreenHeight - 1] of Byte;

BlurFactor : Integer = 1; // Задает величину размытости следа

При начале работы приложения массив частиц заполняется первоначальными данными, и частицы располагаются хаотически по всему экрану:

for Index := 0 to MaxParticles do