М. Ву, Т. Девис, Дж. Нейдер, Д. Шрайнер - OpenGL. Руководство по программированию (Библиотека программиста) (2006) (1124363), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Например, цвет пиксела (комноненты И, О, В, А). Изображения обычно получают из разных источников, н том числе: ° из фотографии, оцифрованной сканером; ° изображения, первоначально сгенерированного на экране графической программой с использованием специального оборудования и затем считанного обратно попиксельно; ° программы, попюссельно непосредственно сгенерировавшей изображение в памяти.
Обычно считают, что источником картинок являются буферы цветов. Тем не менее вы можете читать и записывать прямоугольные области и из буфера глубины (пергй Ьц(Еег), и нз буфера трафарета (згепсй Ьц((ег). (Информацию о других типах буферов см.
в главе 10.) В дополнение к простому отображению на экране изображения могут бьггь использованы для растрового отображения текстур, где они, по сути, вставляются в многоугольники, которые воспроизводятся на экране обычным образом. (См. главу 9 пля получения подробной информации об этой технике.) Чтение, запись и копирование пикселов Орепо). предоставляет три основные команды для управления изображениями: ° х1деаг) Р1хе1з () читает прямоугольный массив пнкселов из буфера кадров и сохраняет данные в оперативной памяти; ° п10ганР(хе1з() записывает прямоугольный массив пикселов нз данных, извлекаемых из оперативной памяти, в буфер кадров в текущую растровую позицию, заданную командой 01яаэтегРоз" (); ° е1СоруР1хе1з() копирует прямоугольный массив пикселов из одной части буфера кадров в другую.
Эта команда ведет себя подобно последовательности из вызовов к1яеаПР1хе1з() и к10ганР1хе1з(), но оперативная память не принимает участия в передаче данных. Рисунок 8.3 иллюстрирует порядок операций обработки элемента изображения пля всех вышеупомянутых команд. Функция 81йазтегРоз' О задает текущую позицию растра, используемую к10гзн- Р! хе1з () и к1СоруР1хе1з (), эти координаты преобразуются конвейером геометрической обработки. Как 810ганР1хе1зп, так и к1СоруР1хе1з() не обходятся без растеризации и пофрагментных операций. (Но при отображении и копировании прямоугольных областей пикселов туман и текстуры теряют смысл.) Тем не менее эта простая схема существенно усложняется по причине разносортности буфера кадров, наличия множества способов хранения информации о пикселах в памяти компьютера и различных преобразований данных, выполняемых 270 Глава 8 ° Вывод пикселов, битовых образов, шрифтов и изображений во время чтения, записи и копирования.
Отсюда возникает множество режимов выполнения команд. Если все ваши программгя только копируют изображения на экран или читают их в память на какое-то время, чтобы позднее выполнить копирование, тонкости и детали этих режимов вас не должны интересовать. Однако если ваша программа модифицирует данные в памяти — например, выполняет преобразование из формата в формат, или если вам нужно сохранить иэображение в файле для последующего его просмотра в другом сеансе нли на компьютере другого типа с иными характеристиками графической подсистемы, вы должны понимать разницу между режимами.
Рис. 8.3. Упрощенная схенв следования пиксеяов Далее до конца раздела мы описываем основные команды в подробностях. В следующем разделе подробно обсуждается конвейерная обработка изображений: режимы хранения пикселов (р1хе1-зсогайе 1побез), операции при передаче пикселов (р1хе1-ггаггв(ег орегагюиз) и операции табличного преобразования пикселов (р1хе1-тарр|пй орегаиопз). Чтение пиксельных данных из видеопамяти в оперативную память ток) 8ИеаоР1ке1з(С1лпсх, С1лпгу, С1л1ге1 пяой, С(з1гс1 Ьпдйг, С1 епитУоппид С1.епшп гуре, С1ло1с1 "ргте1е); Читает из буфера кадров пиксельный прямоугольник, левый нижний угол которого находится в позиции (х, у) в оконных координатах, с шириной АЛЫЙ и высотой Ье(868 и сохраняет данные в массиве р(тей. Аргумент/огшаг задает формат читаемого элемента (индекс цвета или компоненты К, С, В, А, в соответствии с табл.
8.1). Аргумент гуре уточняет тип данных каждого элемента (табл. 8.2). Изображения 271 Таблица 8.1. Форматы пикселов для команд 0%еабР~хе!в() и ййгаигР~хе!з() Описание Формат 6! СОСОК 1ЙОЕХ б! йбВ 6! ЙВВА б! Вбй 6! 86ЙА 6! ЙЕО б! СЙЕЕЙ 6! В(ОЕ б! А(РНА 6! !ОМ1ЙАЙСЕ 6! (ОМ1ЙАЙСЕ А(РНА б! 5ТЕМС1! 1ЙОЕХ 6! ОЕРТН СОМРОМЕЙТ Таблица 8.2. Типы данных для команд ййеаер!хе!зО и ВйгаигР~хе(зо Оа1а Туре 1уре Сопв1ап1 б! ОЙ516ЙЕО ВЧТЕ б! ВУТЕ б! 81ТМАР е>в эв а(, :отсгз тет зт- тта 6! ОЙ516ЙЕО 5НОЙТ б! 5НОЙТ 6! ОЙ516ЙЕО 1ЙТ 6! 1ЙТ б! ГСОАТ б! ОЙ516ЙЕО ВЧТЕ 3 3 2 б! ЧЙ516ЙЕО ВЧТЕ 2 3 3 ЙЕЧ б! ОЙ516ЙЕО 5НОЙТ 5 6 5 б! ОЙ516ЙЕО 5НОЙТ 5 6 5 ЙЕЧ 6! ОЙ516ЙЕО 5НОЙТ 4 4 4 4 б! ОЙ516ЙЕО 5НОЙТ 4 4 4 4 КЕЧ б! ОЙ516ЙЕО 5НОЙТ 5 5 5 1 б! ЧЙ516ЙЕО 5НОЙТ 1 5 5 5 ЙЕЧ б! ЧЙ516ЙЕО 1ЙТ 8 8 8 8 6(„ОЙ516ЙЕО 1ЙТ 8 8 8 В„ЙЕЧ б! ОЙ516ЙЕО !ЙТ 10 10 10 2 6! ОЙ516ЙЕО 1ЙТ 2 10 10 10 ЙЕЧ Индекс цвета Красный компонент цвета с сопутствующими зеленыи и синим компонентами Красный компонент цвета с сопутствующими зеленым, синим и альфа-компонентами Синий номпонент цвета с сопутствующими зеленым и красным компонентами Синий компонент цвета с сопутствующими зеленым, красным и альфа-компонентами Красный компонент цвета Зеленый компонент цвета Синий компонент цвета Альфа-компонент цвета Компонент яркости Компонент яркости с сопутствующим альфа-компонентом Индекс трафарета Компонент глубины 8-разрядное целое число без знака 8-разрядное целое число со знаком Отдельные биты в беззнаковых 8-разрядных целых числах того же формата, что и для В(ВНгпар() 16-разрядное целое число без знака 16-разрядное целое число со знаком 32-разрядное целое число беэ знака 32-разрядное целое число со знаком Число с плавающей запятой одинарной точности Упакованное в 8-разрядное целое число без знака Упакованное в 8-разрядное целое число без знака Упакованное в 16-разрядное целое число без знака Упакованное в 16-разрядное целое число беэ знака Упакованное в 16-разрядное целое число без знака Упакованное в 16-разрядное целое число без знака Упакованное в 16-разрядное целое число без знака Упакованное в 16-разрядное целое число без знака Упакованное в 32-разрядное целое число без знака Упакованное в 32-разрядное целое число без знака Упакованное в 32-разрядное целое число беэ знака Упакованное в 32-разрядное целое число без знака 272 Глава 8 ° Вывод пикселов, битовых образов, шрифтов и изображений Если вы используете команду я1пеаоР1хе1з () для получения рсСВА-данных или определенных индексом данных, требуется уточнить буфер для доступа.
Например, если ваше окно имеет двойную буферизацию, нужно указать, следует читать данные из буфера переднего плана или залнего плана. Для этого используется команда к1йеабВц1(ег(). (См. раздел «Выбор буферов цвета для записи и чтения» главы 10.) ПРИМЕЧАНИЕ Форматы Ос " ЙЕ«' особенно полезны в операционных системах М~сгозо(г )Гдппоаз. Помните, что в зависимости от формата читается (нли записывается) от одного до четырех элементов. Например, если выбран формат 6с НОВА и вы читаете в 32- битовые целые числа (то есть если Гуре равен 6с ОИ516ИЕО 1йТ или 6с 1МТ), каждая операция чтения потребует 16 байт памяти (четыре компонента по четыре байта на компонент).
Таблица 8.2 показывает, как каждый элемент хранится в памяти. Если значение представляет собой не дискретную величину, например компоненты цвета илн яркость, оно масштабируется с целью вписаться в отведенное количество битов. Так, допустим, что красный компонент изначально указывается числом с плавающей запятой в интервале между 0 и 1. При необходимости упаковать его в байт без знака точность будет ограничена восемью разрядами, невзирая на то, сколько реально число занимает в буфере кадров. Величины 6( О И 516ИЕ 0 5 НОРТ и 6Е Ой516йЕО 1МТ дают 16 и 32 бита точности соответственно. Знаковые версии: 6с ВАХТЕ,6( 5НОйт и 6Е 1ИТ вЂ” имеют 7, 18 и 31 битточности, посколькуотрицательными значениями цвет обычно не представляется. Если элемент является индексом (цвета, трафарета и др.) н тнп не 6 Е Р ЕОАТ, значение просто маскируется по количеству доступных для типа битов.
Маски для знаковых версий — 6Е ВУТЕ, 6Е 5НОРТ и 6Е 1МТ вЂ” на олин бит меньше. Например, если индекс цвета задается 8-битовым целым со знаком, значение сначала маскируется как Ох7Е. Если тип — 6Е РЕОАТ, индекс просто конвертируется в число с плавающей запятой одинарной точности (например, индекс 17 преобразуется в вещественное число 17,0). Для «упакованных» типов данных (константы которых начинаются с 6( ОИ516ИЕО ВУТЕ ', 6Е ОМ516МЕО 5НОКТ ' или 6с ОМ516йЕО 1МТ ') все компоненты цвета каждого пиксела уплотнены в отдельный беззнаковый тнп данных: один байт, короткое целое или обычное целое число. Допустимые форматы для каждого типа представлены в табл.
8.3. Если используется недействительный формат, генерируется ошибка 6Е !М«А(10 ОРЕКАТ1ОИ. Порядок значений цвета в битовых полях для упакованных данных определяется форматом пиксела и налпчием в константе суффикса ИЕт'. Без последнего компоненты цвета располагаются обычным образом, когда первый компонент находится в самых старших разрядах. Если задан суффикс КЕН, компоненты пакуются в обратной последовательности, начиная с младших разрядов.
Изображения 273 Табпина 8.3. Допустимые форматы пикселов для упакованных типов данных Действующие форматы 1пп упакованных данных Сказанное иллзострирует рис. 8.4, па примерах битовых полей 6Е 0й516йЕО ВУТЕ 3 3 2, бЕ Ой516МЕО ВУТЕ 2 3 3 йЕЧ, ичетырехдопустимыхсочетаний типа 61 Чй51бйЕО 5НОРТ 4 4 4 4 (и КЕЧ) с форматами РСВА/В(ЖА.
Битовые попадаяя всех прочих 14 допустимых комбинаций выглядят аналогично. ОЕ ОМЗ1ОМЕО ВЧТЕ 3 3 2 с ОЕ РОВ 7 6 б 4 3 2 1 0 ОЕ,ВМЗ!ОМЕО РТЕ 2 3 3 мЕЧс Ос йОВ 7 б 5 4 3 2 1 0 ОЕ,ОМЗ1ОМЕО ЗНОЙТ 4 4 4 4 с И,ВОВА 15 14 13 12 11 10 9 8 7 б 5 4 3 2 1 0 И,ОМЗ!ОМЕО ЗНОНТ 4 4 4 4 с ОЕ ВОВА 15 14 13 12 11 10 9 8 7 б б 4 3 2 1 0 ОЕ ОМЗКЗМЕО ЗНОЯТ 4 4 4 4 МЕЧ с ОЕ НОВА 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 б 4 3 2 1 0 ОЕ ОМЗЙЗМЕО ЗНОНТ 4 4 4 4 ЯЕЧ с О~,ВОНА 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Рнс.