Михаил Краснов - Графика DirectX в Delphi

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

---

i : Integer;

begin

for i := 0 to Size do begin

if Particle [i] .Energy > 0 then begin

Particle [i] .X := Particle [i] .X + Particle [i]. SpeedX;

// Частицы отскакивают от границ экрана

if Particle [i] .X >= ScreenWidth - 1 then begin

Particle [i ] .SpeedX :="-0.5 * Particle [i]. SpeedX;

Particle [i] .X := ScreenWidth - 1;

end;

if Particle [i] .X < 0 then begin

Particle [i] .SpeedX := -0.5 * Particle [i]. SpeedX;

Particle [i] .X := 0;

end;

Particle [i].Y := Particle [i] .Y + Particle [i] . SpeedY;

if Particle [i] .Y >= ScreenHeight - 1 then begin

Particle [i] .SpeedY := -0.3 * Particle [i] . SpeedY;

Particle[i] .Y := ScreenHeight - 1;

end;

if Particle [i] .Y < 0 then begin

Particle [i] .SpeedY := -Particle [i] . SpeedY;

Particle[i].Y := 0;

end;

Particle[i].Energy := Particle[i].Energy - 1;

Particle[i].SpeedY := Particle[i].SpeedY + 0.2;

end;

end;

end;

Самый главный для нас метод - воспроизведение частиц системы:

function TParticleSystem.Render : HRESULT;

var

i : Integer;

desc : TDDSURFACEDESC2;

hRet : HRESULT;

begin

ZeroMemory (@desc, SizeOf(desc));

desc.dwSize := SizeOf(desc);

hRet := frmDD.FDDSBack.Lock (nil, desc, DDLOCKJSAIT, 0);

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

Exit;

end;

// Очистка экрана

ZeroMemory (desc.IpSurface,

desc.lPitch * ScreenHeight * (ScreenBitDepth div 8));

// Заполняем пикселы в соответствии с состоянием системы частиц

for i := 0 to Size do

if (Particle[i].Energy > 0) then

PWord (Integer(desc.IpSurface) +

trunc (Particle[i].Y) * desc.lPitch +

trunc (Particle[i].X) * (ScreenBitDepth div 8))^ :=

Particle[i].B or (Particle[i].G shl 5) or (Particle[i].R shl 11);

Result := frmDD.FDDSBack.Unlock(nil) ;

end;

При каждой перерисовке экрана отображается текущее состояние системы:

function TfrmDD.UpdateFraine : HRESULT;

var

hRet : HRESULT;

begin

Result := DD_FALSE;

PS.Calculate; // Пересчитываем положения частиц

// Воспроизведение состояния системы

hRet := PS.Render;

if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

Time := Time + 1; // Простейший эмулятор таймера

if Time > 15 then begin // Прошел срок существования системы

PS.Init(DEFAULT_SIZE, DEFAULT_POWER); // Вспышка в новом месте

Time := 0;

end;

Result := DD_OK;

end;

Полупрозрачность

Такой прием часто используется в играх. Автоматизации полупрозрачности DirectDraw не предоставляет, все необходимо делать самому разработчику, попикселно накладывая данные источника и приемника.

В общем случае формула вычисления значения цветовых компонентов выглядит так:

Result = Alpha * srcColor + (1 - Alpha) * destColor

Здесь Alpha - коэффициент прозрачности, принимающий вещественное значение в пределах от нуля до единицы; srcColor - цвет источника; destColor - цвет приемника.

Если Alpha равно нулю, то получаем цвет приемника; если Alpha имеет единичное значение, источник совершенно непрозрачен. Если мы имеем дело с образом, двигающимся по поверхности, то под источником подразумеваем образ, а фон считаем приемником.

Формулу можно оптимизировать. Начнем с того, что избавимся от присутствия двух операций умножения. Перестроим уравнение так, чтобы присутствовала лишь одна из них:

Result = Alpha * srcColor + destColor - Alpha * destColor

ИЛИ

Result = Alpha * (srcColor - destColor) + destColor

Коэффициент прозрачности имеет смысл представлять целым, чтобы все вычисления производить только с целыми числами. Считая Alpha целым в интервале 0 - 256, окончательную формулу расчета составляющей запишем так:

Result = (Alpha * (srcColor - destColor)) / 256 + destColor

Все предваряющие слова сказаны, можем перейти к иллюстрации - проекту каталога Ех18, при работе которого по знакомому фону перемещается полупрозрачный образ насекомого (рис. 3.8).

Массив Pict содержит битовую карту растра:

const

imageWidth = 84;

imageHeight = 80;

Alpha = 127; var

Pict : Array [0..imageWidth - 1, 0..imageHeight - 1] of Word;

ColorKey : Word; // Вспомогательный цветовой ключ

Поверхность образа не выводится на экран, а служит только для заполнения массива pict:

function TfrmDD.Prepare : HRESULT;

var

desc : TDDSURFACEDESC2;

i, j : Integer;

hRet : HRESULT; begin

Result := DD_FALSE;

ZeroMemory (@desc, SizeOf(desc) );

desc.dwSize := SizeOf(desc);

hRet := FDDSImage.Lock (nil, desc, DDLOGK_WAIT, 0);

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

Exit;

end;

// Заполнение массива Pict

for i := 0 to imageWidth - 1 do

for j := 0 to imageHeight - 1 do

Pict [i, j] := PWORD (Integer (desc.IpSurface) + j * desc.lPitch + i * (ScreenBitDepth div 8))^;

ColorKey := Pict [0,0]; // Определяемся с цветовым ключом

Result := FDDSImage.Unlock (nil);

end;

Для простоты в качестве цветового ключа возьмем значение самого первого пиксела образа, считая, что цвет его совпадает с цветом фона. Для ускорения работы примера воспользуемся приемом с частичным обновлением экрана:

function TfrmDD.UpdateFrame : HRESULT;

var

X, Y : Integer; wrkRect : TRECT; hRet : HRESULT;

begin

ThisTickCount := GetTickCount;

if ThisTickCount - LastTickCount > 60 then begin X := 288 + trunc (cos(Angle) * 150);

Y := 208 + trunc (sin(Angle) * 150);

// Старая позиция образа

SetRect (wrkRect, X, Y, X + imageWidth, Y + imageHeight);

Angle := Angle + 0.05;

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

// Вывод полупрозрачного образа в задний буфер

hRet := Blend (288 + trunc (cos(Angle) * 150),

208 + trunc (sin(Angle) * 150)); if Failed (hRet) then begin Result := hRet;

Exit;

end;

// Переключаем страницы hRet := FlipPages;

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

Exit;

end;

// Стираем образ в заднем буфере

hRet := FDDSBack.Blt (@wrkrect, FDDSBackGround, SwrkRect,

DDBLT_WAIT, nil); if Failed (hRet) then begin

Result := hRet;

Exit;

end;

LastTickCount := GetTickCount;

end;

Result := DD_OK;

end;

Итак, осталось рассмотреть собственно функцию вывода полупрозрачного образа:

function TfrmDD.Blend (const X, Y : Integer) : HRESULT;

var

desc : TDDSURFACEDESC2; i, j : Integer;

wrkPointer : PWORD;

sTemp, dTemp : WORD;

sb, db, sg, dg, sr, dr : Byte;

blue, green, red : 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;

for i := 0 to imageWidth - 1 do

for j := 0 to imageHeight - 1 do

// Только для точек с цветом, отличным от цвета фона if Pict [i, j] <> ColorKey then begin

wrkPointer := PWORD (Integer(desc.IpSurface) +

(Y + j) * desc.lPitch + (X + i) * (ScreenBitDepth div 8));

sTemp := Pict [i, j]; // Пиксел источника, точка образа

dTemp := wrkPointer^; // Приемник, фоновая картинка

sb = sTemp and $lf; // Синий цвет источника

db = dTemp and $lf; // Синий цвет приемника

sg = (sTemp shr 5) and $3f; // Зеленый цвет источника

dg = (dTemp shr 5) and $3f; // Зеленый цвет приемника

sr = (sTemp shr 11) and $lf; // Красный цвет источника

dr = (dTemp shr 11) and $lf; // Красный цвет приемника

blue := (ALPHA * (sb - db) shr 8) -t- db; // Результат, синий

green := (ALPHA * (sg - dg) shr 8) + dg; // Результат, зеленый

red := (ALPHA * (sr - dr) shr 8) + dr; // Результат, красный

// Сложение цветовых компонентов в пикселе приемника

wrkPointer^ := blue or (green shl 5) or (red shl 11);

end;

Result := FDDSBack.Unlock (nil);

end;

Вы должны обратить внимание, что фон в примере заполняется растянутым растровым изображением. Мы уже обсуждали проблему, связанную с использованием метода DDReLoad в таких случаях. Чтобы при распахивании минимизированного окна картинка не превращалась в мозаику, перезагрузим растр:

function TfrmDD.RestoreAll : HRESULT;

var

hRet : HRESULT; begin

hRet := FDDSPrimary._Restore;

if Succeeded (hRet) then begin

FDDSBackGround := nil; // Удаление поверхности

FDDSBackGround := DDLoadBitmap(FDD, groundBmp, ScreenWidth,

ScreenHeight); // Заново создаем поверхность фона

if FDDSBackGround = nil then ErrorOut(DD_FALSE, 'DDLoadBitmap');

if FDDSBackGround = nil then ErrorOut(DD_FALSE, 'DDLoadBitmap');

hRet := FDDSPrimary.Blt (nil, FDDSBackGround, nil, DDBLT_WAIT, nil);

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

Exit;

end;

Result := FDDSBack.Bit (nil, FDDSBackGround, nil, DDBLT_WAIT, nil);

end else Result := hRet;

end;

Картинка загружается заново, и в случае неудачи загрузки программа заканчивает работу.

Обратите внимание, что в примере растр для заполнения фона берется 24-битным, а второй, накладываемый, растр имеет разрядность 8 бит, т. е. используется 256-цветный рисунок. В таких случаях не требуется загружать палитру из этого рисунка, поскольку все цвета при переносе на 24-битную поверхность отображаются корректно. Формат пиксела первичной поверхности задает формат пиксела и для всех остальных поверхностей. Не должна возникать ситуация, когда на 8-битную первичную поверхность помещается 16-битный образ. Также палитра, устанавливаемая для первичной поверхности, задается для всех остальных поверхностей. В таких примерах мы не загружали и не устанавливали палитры ни для одной поверхности, кроме первичной. Из-за этого в примерах с летающим драконом его цвета немного искажались, для отображения использовалась палитра фоновой поверхности.

Теоретически, DirectDraw сам проследит, чтобы не возникло разнобоя в установках поверхностей, но я думаю, что если вы будете явно устанавливать одинаковый формат для всех поверхностей, то только повысите корректность работы программы, особенно в случае оконных приложений.

Использование полупрозрачности позволит придать нашим проектам потрясающую эффектность, такую, как в следующем, очень интересном, примере - проекте каталога Ех19. Идея такова: после запуска приложения содержимое рабочего стола копируется на первичную поверхность, а по ходу работы появляется полупрозрачное изображение. У пользователя создается ощущение того, что приложение осуществляет вывод прямо на рабочий стол. Но мы этого не делаем, иначе окно приложения нарушит иллюзию.

Для простоты накладываем одно ограничение: считаем разрешение экрана 16-битным, размеры рабочего стола - 640x480 пикселов. Обратите внимание на это, при других установках рабочего стола пример работает не так эффектно.