游戏开发新手入门之调色板和像素
[文章导读]
今天我们将分别使用调色板和RGB模式来熟悉DirectDraw的基本图形
[正文]
简介
今天我们将分别使用调色板和RGB模式来熟悉DirectDraw的基本图形。它们有什么不同呢？如果你曾经在DOS下编程，你可能使用过调色板映射模式。调色板是个颜色查询表，为了绘制象素，你将一个单独的字节写入视频内存，通过这个字节你可以索引到一个拥有各种颜色的链表，这个颜色的链表，或查询表就叫作调色板。而RGB模式是不同的，因为它不需要颜色查询表。在RGB模式下绘制一个象素，你可以直接把红色、绿色和蓝色的值写入视频内存。任何色彩深度高于8位的调色板都可以用RGB模式取代。
编写本文时，我假设你已经读过了前面几章，知道了怎样设置DirectDraw和创建表面。我们将使用DirectX7，它包含了最新的DirectDraw接口。实际上，DirectX 7 中的DirectDraw接口可能是最后的升级版本了！不用担心，未来的版本一定会兼容它的，但是未来可能是一个DirectDraw和Direct3D综合的产品，管它那，我们学的不会没有用的。
在开始前我还有最后一件事要提醒你：在我的后续文章中关于调色板的部分可能再也用不到了，所以，如果你对于调色板模式不是很感兴趣，你可以跳过文章的前一部分，从象素格式开始看起。调色板的开发和使用是PC中使用的原始视频系统的内存限制带来的直接后果。现在由于充足的显存使调色板模式几乎废弃不用了。值得保留调色板模式的一个原因是，执行调色板操作可以实现一些有趣的动画效果。不罗嗦了，让我们开始吧！
创建DirectDraw的调色板
当你在色彩深度为8位或低于8位的模式下显示图形时，你必须创建调色板，也就是颜色查询表。更明确的讲，对于DirectX，调色板就是PALETTEENTRY结构。要建立一个调色板，我们要做如下三步：
1、 创建颜色查询链表。
2、 得到指向IDirectDrawPalette接口的指针。
3、 把调色板链接到DirectDraw表面。
我假设我们使用的是8位色彩深度。如果你要用16位或更高位的色彩深度编写游戏，你就不用继续看以下这段疯狂的Windows素材了。总之，8位色彩深度，我们可以有一个256个条目的调色板。所以，创建颜色查询链表，有256个条目在其中：
typedef struct tagPALETTEENTRY {
// pe
BYTE peRed;
BYTE peGreen;
BYTE peBlue;
BYTE peFlags;
} PALETTEENTRY;
头三个参数很明显，分别是红色、绿色和蓝色的强度。每一个取值范围0－255，BYTE是无符号数据类型。最后一个参数是控制标志，应该设置为PC_NOCOLLAPSE。原因我就不说了。
现在，我们需要把256个条目有秩序的排列好，也就是为了一下能找到，我们为链表设置一个数组，象这样：
PALETTEENTRY palette[256];
Ok，我们有了数组了，你可以装载颜色了。当我工作在调色板模式下时，通常把颜色存储在一个外部文件里，然后用一些如下的东东装载颜色：
FILE* file_ptr;
int x;
if ((file_ptr = fopen("palette.dat", "rb")) != NULL)
{
fread(palette, sizeof(PALETTEENTRY), 256, file_ptr);
fclose(file_ptr);
}
All right，第一步完成了。现在我们需要得到调色板的接口。交给IDirectDraw7::CreatePalette()函数就好了：
HRESULT CreatePalette(
DWORD dwFlags,
LPPALETTEENTRY lpColorTable,
LPDIRECTDRAWPALETTE FAR *lplpDDPalette,
IUnknown FAR *pUnkOuter
);
返回类型是HRESULT，你知道它的，所以可以用FAILED()和SUCCEEDED()这两个宏检测函数是否调用成功。参数的说明如下：
※ DWORD dwFlags：描述调色板对象的标志常量。当然，你可以用“|”组合它们：
· DDPCAPS_1BIT：1位色彩，对应2色调色板。
· DDPCAPS_2BIT：2位色彩，对应4色调色板。
· DDPCAPS_4BIT：4位色彩，对应16色调色板。
· DDPCAPS_8BIT：8为色彩，对应256色调色板。
· DDPCAPS_8BITENTRIES：指出引用一个8位色彩索引。就是说，每个颜色条目是它本身的到目的表面8位调色板的索引。这叫作被变址的调色板。它必须同DDPCAPS_1BIT、DDPCAPS_2BIT，或者DDPCAPS_4BIT合用。乱套吧！^_^
· DDPCAPS_ALPHA：每一个PALETTEENTRY的peFlags成员都应该被认为是阿尔发值。用这些标志创建的调色板可以被粘贴在Dierct3D纹理表面，因为DirectDraw本身并不支持阿尔发混合。
· DDPCAPS_ALLOW256：允许8位调色板的全部256个条目被使用。通常，0指向黑色，255指向白色。
· DDPCAPS_INITIALIZE：指出应该用PALETTEENTRY的数组初始化调色板。
· DDPCAPS_PRIMARYSURFACE：调色板将链接到主表面，好快速更改显示颜色。
· DDPCAPS_VSYNC：一般画圆时用到它。
大多数情况，你将使用DDPCAPS_8BIT | DDPCAPS_INITIALIZE，如果你刚好想建立一个空的调色板，稍后再设置它，你可以去掉后者，就是DDPCAPS_INITIALIZE。当然，你还可以使用DDPCAPS_ALLOW256，如果你真的想改变这两个常用的条目。
※ LPPALETTEENTRY lpColorTable：这个指针指向我们创建的查询表，把数组的名称传递给它就好了。
※ LPDIRECTDRAWPALETTE FAR *lplpDDPalette：这是指向IDirectDrawPalette接口指针的地址。如果函数调用成功，它将被初始化。
※ IUnkown FAR *pUnkOuter：同以前一样，这总是为COM高级应用准备的。设置为NULL好了。
不是太糟糕吧！现在我们可以建立我们的调色板对象了。最后一步是把调色板链接到一个表面，这只需要一个函数就好了——IDirectDrawSurface7::Setpalette()。它的原形如下：
HRESULT SetPalette(LPDIRECTDRAWPALETTE lpDDPalette);
很简单，是不是？你只要把上一步得到的接口指针传递给它就可以了。那好，让我们把学到的综合到一起，下面我给你一个程序框架，我假设我们已经利用调色板的数组建立了一个索引链表，就像我们上一步做的。该框架是建立DirectDraw调色板来控制颜色，并且把它链接到主表面（当然，主表面是我们事先做好的）：
LPDIRECTDRAWPALETTE lpddpal;
// create the palette object
if (FAILED(lpdd7->CreatePalette(DDPCAPS_8BIT | DDPCAPS_INITIALIZE, palette, &lpddpal, NULL)))
{
// error-handling code here
}
// attach to primary surface
if (FAILED(lpddsPrimary->SetPalette(lpddpal)))
{
// error-handling code here
}
就是这么简单。一旦你的调色板建立完成，绘制象素部分同RGB模式就没有什么不同了。从此时开始，我将同时介绍RGB模式和调色板模式，在我们真正的显示图象前，我需要告诉你什么是RGB象素格式。
象素格式
象我前面说过的，当你把一个调色板模式的象素写入内存时，你同时分配了一个字节，每个字节表示一个到色彩查询表的索引。在RGB模式下，你只需要把颜色描述值写入内存，但每个颜色需要的字节数都要多于一个字节。字节的多少同色彩的深度相关。对于16-bit色彩，你要为每个象素准备两个字节（16位），以此类推，你可以猜到32-bit色彩是怎么回事了，这些都是很容易理解的。32-bit色彩对于一个象素来说，每一位的字符如下：
AAAA AAAA RRRR RRRR GGGG GGGG BBBB BBBB
“A”是代表“alpha”（阿尔发），表示一个透明的值，这是为Direct3D准备的。我以前说过，DirectDraw不支持α混合，所以当你为DirectDraw创建32-bit色彩时，把高位都设置为0好了。下一个8位表示红色强度的值，再下一个8位表示绿色，最后8位表示蓝色。
一个32-bit色彩的象素需要32位，所以我们一般用UINT类型来定义相对应的变量类型，这是一个无符号实数类型。通常我用一个宏来把RGB数据转换成正确的象素格式。让我给你看看它的样子，希望这能更好的帮助你理解象素格式：
#define RGB_32BIT(r, g, b) ((r << 16) | (g << 8) | (b))
就象你看到的，这个宏通过位移在相应的位置写入了相应的红、绿、蓝的强度值，并且完全符合正确的象素格式。是不是开始感觉有点儿入门了？要建立一个32-bit的象素，你就可以调用这个宏。红、绿、蓝每一个颜色的强度值都是8位，它们的取值范围都是从0——255。例如建立一个白色的象素，你可以这样：
UINT white_pixel = RGB_32BIT(255, 255, 255);
24-bit色彩基本相同，道理实际上是一样的，只是24-bit没有关于α的描述，也就是少了α那8位。象素格式如下：
RRRR RRRR GGGG GGGG BBBB BBBB
所以红色、绿色、蓝色仍然都分别是8位，这就意味着24-bit色彩和32-bit色彩实际上是有相同颜色深度的，只是32-bit多了个α混合。现在，你一定会想，24-bit比32-bit要好，真的是这样吗？否，因为使用24-bit有一些麻烦，事实上没有24-bit的数据类型，在你建立象素时，你不得不分三步写入红、绿、蓝的强度值，而不是象32-bit一次就完成。尽管32-bit色彩需要更多的内存，但在大多数的机器上，它要更快一些。实际上，很多显示卡不支持24-bit色彩模式，因为每一个象素占用3个字节是很不方便的。
现在，轮到16-bit色彩了，它有一点儿小麻烦，因为对于16-bit色彩，不是每一种显示卡都使用相同的象素格式！有两种格式。其中一种，也是比较流行的，红色占据5位，绿色占据6位，蓝色占据剩下的5位。另一种格式是分别都占据5位，剩下的一位，也就是高位不使用，一些老的显示卡都使用这种格式。所以这两种格式看起来是这样的：
565 format: RRRR RGGG GGGB BBBB
555 format: 0RRR RRGG GGGB BBBB
当你工作在16-bit色彩深度下，你首先需要检测显示卡是支持565格式还是555格式，然后使用适当的方式。这是很讨厌的，但你坚持用16-bit色彩，这是没有办法避免的。由于存在两种格式，你就需要两种宏：
#define RGB_16BIT565(r, g, b) ((r << 11) | (g << 5) | (b))
#define RGB_16BIT555(r, g, b) ((r << 10) | (g << 5) | (b))
对于565格式，红色和蓝色的取值范围是0——31，绿色是0——63；对于555格式，取值范围都是0——31，所以当要创建一个白色象素时，就会有所不同：
USHORT white_pixel_565 = RGB_16BIT565(31, 63, 31);
USHORT white_pixel_555 = RGB_15BIT555(31, 31, 31);
这个USHORT是无符号短实数类型，对应的变量只有16位。存在两种格式把事情搞得有些复杂，但在实际的游戏编程过程中，你将会感觉到这并没有你想象的那么讨厌。顺便说一下，有些时候555格式被称为15-bit色彩深度，所以在以后如果我这样谈到了它，你一定要心领神会哦！
现在或许是告诉你在16-bit色彩深度模式下，怎样检测显示卡到底支持哪种格式的时机了，是555还是565呢？最简单的办法就是调用IDirectDrawSurface7接口下的GetPixelFormat（）函数，它的原形如下：
HRESULT GetPixelFormat(LPDDPIXELFORMAT lpDDPixelFormat);
参数是指向DDPIXELFORMAT结构的指针。你只要声明它，初始化它，然后传递它的地址就一切OK了。这个结构的本身是巨大的，所以我就不列举它了，但我得告诉你它的三个成员，都是DWORD类型的，它们是dwRBitMask、dwGBitMask、和dwBBitMask。你可以从dwRBitMask、dwGBitMask和dwBBitMask中获得掩码值（新东东，先不用太明白）。你也可以用它们检测显示卡支持的格式。如果显示卡支持565，dwGBitMask将为0x07E0。如果是555格式，dwGbitMask为0x03E0。
现在，我们已经学习了所有我们可能用到的象素格式，可以进入在DirectX下显示图象的实际阶段了。你已经等待了很久了，不是吗？在把象素放到表面上前，我们需要锁定表面，至少是锁定表面的一部分。锁定表面返回一个指向表面在内存里位置的指针，然后，我们就可以为所欲为了。
锁定表面
没什么令人意外的东东，我们将使用的函数是IDirectDrawSurface7::Lock()。让我们仔细看看它：
HRESULT Lock(
LPRECT lpDestRect,
LPDDSURFACEDESC lpDDSurfaceDesc,
DWORD dwFlags,
HANDLE hEvent
);
一定要检测函数的调用是否成功，否则可能会有大麻烦的：如果锁定失败，而返回的指针指向了一个不正确的内存区域，你若操控该区域，很有可能导致系统的混乱。函数的参数有以下这些组成：
※ LPRECT lpDestRect：是一个指向RECT结构的指针，它描述了将要被直接访问的表面上的矩形区。该参数被设置为NULL，以锁定整个表面。
※ LPDDSURFACEDESC2 lpDDSurfaceDesc：是DDSURFACEDESC2类型的结构变量的地址，它由直接访问表面内存所必需的全部信息进行填充。在该结构中返回的信息表面的基地址、间距和象素格式。
※ DWORD dwFlags：好像没有几个DirectX函数没有这个东东的。下面列出几个最有用的标志常量：
· DDLOCK_READONLY：被锁定的表面为只读。（当然就不能写入了）
· DDLOCK_SURFACEMEMORYPTR：表面返回一个指向锁定矩形左上角坐标的有效指针；如果没有指定矩形，那么返回表面左上角的坐标。此项为默认且无需显式的输入。
· DDLOCK_WAIT：如果其它线程或进程正在进行位转换操作，不能锁定表面内存，则一直等到该表面可以锁定为止或返回错误信息。
· DDLOCK_WRITEONLY：被锁定表面为可写。（当然就不能读取了）
由于我们使用锁定去操控象素，你将总会用到DDLOCK_SURFACEMEMORYPTR。即使我们目前还没有学习位块操作，但使用DDLOCK_WAIT总是一个好主意。
※ HANDLE hEvent：没用的东东，设置为NULL好了。
一旦我们锁定了表面，我们需要查看一下DDSURFACEDESC2结构来获取一些表面信息。我们以前介绍过这个结构，但在这里，针对现在的课题，我们只需要它的两个成员。由于它们都很重要，我就再重复一遍：
※ LONG lPitch：这个lPitch成员表示每个显示行的字节数，也就是行间距。例如，对于640×480×16模式，每一行有640个象素，每一个象素需要两个字节存放颜色信息，所以行间距应该为1280个字节，对不对？Well，对于一些显示卡，它的长度大于1280，每行上多于的内存不存放任何的图象数据，但你必须让它存在，因为这种显示卡在某种显示模式下不能创建线性内存模式。的确，这种显示卡的比例很小，但你需要考虑到它。
※ LPVOID lpSurface：这是指向内存中表面的指针。不管你使用何种显示模式，DirectDraw都创建一个线性地址模式，使你能够操控表面上的象素。 这个lpSurface指针是很容易理解的，而行间距是一个需要记住的重要值，因为你将必须使用它去计算特殊象素的偏移量。
我们过一会儿在细说，因为有一件事我们现在必须知道，当对锁定的表面操作完成后，你需要释放这个锁定表面，这个函数IDirectDrawSurface7::Unlock()的原形为：
HRESULT Unlock(LPRECT lpRect);
参数同你传递给Lock（）函数的要保持一致。都准备好了，让我们画一些象素吧！
绘制象素
首先是确定从Lock（）函数得到的指针类型。逻辑上，我们希望指针的大小同象素的大小要保持一致。所以我们为8-bit色彩深度分配了UCHAR*类型，USHORT*是16-bit的，UINT*是32-bit的。但是24-bit怎么办呢？因为没有与之相对应的数据类型，我们还是使用UCHAR*类型，但具体操作有一些不同。
我们也应该把lPitch成员转换成与指针相同的单位。记得吗，当我们第一次从DDSURFACEDESC2结构得到lPitch时，它是以字节为单位。对于16-bit模式，我们应该把它除以2以适应USHORT，对于32-bit我们应该把它除以4以适应UINT。
在我们进行第二步前先看看实例代码。假设我们在32-bit模式锁定主表面来绘制象素。以下是代码：
// declare and initialize structure
DDSURFACEDESC2 ddsd;
INIT_DXSTRUCT(ddsd);
// lock the surface
lpddsPrimary->Lock(NULL, &ddsd, DDLOCK_WAIT | DDLOCK_SURFACEMEMORYPTR, NULL);
// now convert the pointer and the pitch
UINT* buffer = (UINT*)ddsd.lpSurface;
UINT nPitch = ddsd.lPitch >> 2;
现在让我先一步告诉你象素绘制函数，然后我再解释：
inline void PlotPixel32(int x, int y, UINT color, UINT *buffer, int nPitch)
{
buffer[y*nPitch + x] = color;
}
All right，让我分别解说。首先，你可能已经注意到了我把它声明为一个inline函数，目的是消除传递所有参数时的辅助操作，例如每次我们想要做些简单的事情（如绘制一个象素）。在函数里，仅用了一行就定位了我们要绘制的点和设置了该点的颜色。注意，颜色仅仅是一个值，不是由红、绿、蓝分别组成的，所以我们需要使用宏RGB_32BIT()来设置这个颜色值。
公式用来定位要绘制象素的具体位置——y*nPitch + x 。nPitch表示行间距，被y乘后就得到了正确的行数，再加上x，就得到了正确的位置。这就是你需要知道的，很简单吧！让我再告诉你在8-bit和16-bit模式下绘制象素的函数，它们都十分相象：
inline void PlotPixel8(int x, int y, UCHAR color, UCHAR* buffer, int byPitch)
{
buffer[y*byPitch + x] = color;
}
inline void PlotPixel16(int x, int y, USHORT color, USHORT* buffer, int nPitch)
{
buffer[y*nPitch + x] = color;
}
几个函数间唯一不同的就是参数数据类型的不同。应该还记得对于8-bit色彩深度，间距是以字节表示，对于16-bit，间距是以USHORT类型表示。现在，只剩下一个模式没有说了，就是24-bit模式。由于没有相应的数据类型，我们需要分别传递红、绿、蓝三个值，函数看起来应该如下：
inline void PlotPixel24(int x, int y, UCHAR r, UCHAR g, UCHAR b, UCHAR* buffer, int byPitch)
{
int index = y*byPitch + x*3;
buffer[index] = r;
buffer[index+1] = g;
buffer[index+2] = b;
}
如你所看到的，它将工作慢一些，因为它多了一次乘法运算，并且有三次内存写操作。你可以用其它方法替换x*3加快一些速度，如(x+x+x)或者(x<<1)+x，但是不会有太大效果的。当然，她还没有到应该放弃的地步。现在你就明白了为什么说24-bit色彩深度有点儿讨厌了吧！
关注速度
你应该采取一些行动使程序尽可能会的运行。
首先，锁定一个表面并不是最快的，所以你要试图锁定表面上你要操作的最小矩形区域。对于很多操作，包括很简单的绘制象素演示程序，你都应该锁定最小的矩形区域。
第二，让我们就640×480×16模式来说，间距总是1280个字节，你应该试图考虑有没有更好的办法表述它。当然，1280个字节你是不能改变的，但我们可以使公式最优化，用位移来替代乘法是一贯的加速方法。我们先前的公式是这样的：
buffer[y*nPitch + x] = color;
如果我们知道nPitch将会是640（由于nPitch是USHORT类型，不是字节），我们就可以加速它（我们本来就知道它是640）。640不是一个理想的位移数字，但512是2的9次幂，128是2的7次幂，你猜到了吧，512＋128＝640。^_^ 很棒吧？我们就可以用下面这个更快的公式取代先前的公式：
buffer[(y<<9) + (y<<7) + x] = color;
多数的解决办法都是分解成2的几次幂，有的需要动一点儿脑筋，如800×600（512＋256＋32＝800），小菜一碟哦！位移是我们应用的最快的运算符。
最后，如果你要使用两个函数—— 一个做乘法运算，一个做位移运算，要将比较判断放到循环的外部，不能象下面这样：
for (x=0; x<1000; x++)
{
if (nPitch == 640)
PlotPixelFast16();
else
PlotPixel16();
}
判断部分使你的优势殆尽，你应该这样做：
if (nPitch == 640)
{
for (x=0; x<1000; x++)
PlotPixelFast16( parameters );
}
else
{
for (x=0; x<1000; x++)
PlotPixel16( parameters );
}
有意义吧？无论何时用大的循环，都应该尽量把判断放到循环的外部，没有必要进行上千次同样的比较判断。同理，如果你要绘制象素，形成有规律的图案，如水平线或垂直线，甚至是斜线，你都没有必要每一次都重复确定象素的位置。看看下面的例子，画一条任意颜色的直线：
for (x=0; x<640; x++)
PlotPixel16(x, 50, color, buffer, pitch);
函数每次都重复计算正确的行，你可以一次就把行指定好。下面是快一点儿的做法：
// get the address of the line
USHORT* temp = &buffer[50*pitch];
// plot the pixels
for (x=0; x<640; x++)
{
*temp = color;
temp++;
}
你可能认为节省这么一点点时间意义不大，但当你进行千万次的循环时，意义就很大了。游戏程序员总是想办法提高游戏的速度的。
看看以前的文章，我们已经进行了好长时间的铺垫了。现在，我们知道了怎样绘制象素了，让我们看看能用现在学到的做些什么。
淡出操作
在游戏中最常用到的屏幕操作就是淡出成黑色，或者从黑色淡入。两种方式是同样的机理：你简单画出你的图象，然后申请一些屏幕转换来改变图象的亮度。对于淡出，你减少亮度从100％——0％；对于淡入，你增加亮度从0％——100％。如果你工作在调色板模式，这很容易做到，你只要改变你的调色板的颜色就可以了。如果你工作在RGB模式下，你得考虑一些其它方法。
现在，我将说一说屏幕淡入、淡出相对好一些的方法。你可以使用Direct3D，它支持α混合，先设定每一帧的纹理，然后设置透明层；或者，更容易的方法，你可以使用DirectDraw的color/gamma控制。但是，如果你仅仅希望屏幕的一部分进行淡入或淡出的操作，或者淡入或淡出一种非黑色的颜色，而且你又不是一个Direct3D的高手——我本人就不是！——那么具体做法的手册就在你眼前。现在，你所需要做的最基本的就是读取每一个你需要控制的象素，然后把它分解成红色、绿色和蓝色，然后你把三个值分别乘以要淡出或淡入的级别，再合成RGB值，把新的颜色值写回缓冲区。听起来很复杂？别害怕，没有想象的那么坏。看看下面这段演示代码，它演示了屏幕左上角200×200区域的淡出效果，是16-bit色彩深度和565格式：
void ApplyFade16_565(float pct, USHORT* buffer, int pitch)
{
int x, y;
UCHAR r, g, b;
USHORT color;
for (y=0; y<200; y++)
{
for (x=0; x<200; x++)
{
// first, get the pixel
color = buffer[y*pitch + x];
// now extract red, green, and blue
r = (color & 0xF800) >> 11;
g = (color & 0x0730) >> 5;
b = (color & 0x001F);
// apply the fade
r = (UCHAR)((float)r * pct);
g = (UCHAR)((float)g * pct);
b = (UCHAR)((float)b * pct);
// write the new color back to the buffer
buffer[y*pitch + x] = RGB_16BIT565(r, g, b);
}
}
}
现在，这个函数有很多不稳妥的地方。首先，计算象素的位置公式不但包含在循环中，而且还出现了两次！你可以在整个程序中只计算它一次，但现在的代码计算了它80000次！下面是你应该做的：在函数的开始部分，你应该声明一个USHORT*的变量，让它等于buffer（如USHORT* temp = buffer；）。在内部循环里，增加一个指针使其能得到下一个象素；在外部循环，增加一行（temp＋＝jump；），使其能转入下一行。下面是修改后的代码：
void ApplyFade16_565(float pct, USHORT* buffer, int pitch)
{
int x, y;
UCHAR r, g, b;
USHORT color;
USHORT* temp = buffer;
int jump = pitch - 200;
for (y=0; y<200; y++)
{
for (x=0; x<200; x++, temp++) // move pointer to next pixel each time
{
// first, get the pixel
color = *temp;
// now extract red, green, and blue
r = (color & 0xF800) >> 11;
g = (color & 0x0730) >> 5;
b = (color & 0x001F);
// apply the fade
r = (UCHAR)((float)r * pct);
g = (UCHAR)((float)g * pct);
b = (UCHAR)((float)b * pct);
// write the new color back to the buffer
*temp = RGB_16BIT565(r, g, b);
}
// move pointer to beginning of next line
temp+=jump;
}
}
这就好一些了吧！jump值是USHORT类型，是表示从200个象素宽的末尾（200个象素没有占满一行）到下一行开始的值。尽管如此，对于浮点运算和提取/还原颜色计算并没有提高速度。应该有办法的，看看这个：
USHORT clut[65536][20];
如果你要求一个DOS程序员把这么大的数组放入他的程序中，他可能痛苦的会哭出声来，甚至当场昏死过去，起码也要加速自然死亡。但在Windows中，如果你需要这样做，不会遇到什么麻烦的。因为你拥有整个系统的可利用内存。如果把整个的内循环替换成下面这一行，是不是很美妙的一件事呢？
*temp = clut[*temp][index];
这样做，又快了一些！^_^ 你可以传递一个0——100间的整数来替代浮点数传递给函数。如果为100，就不需要淡出的操作了，所以就返回“什么事儿也不用做”；如果为0，就用ZeroMemory()函数处理所有的工作好了。另外，把传递的数除以5，作为数组的第二个下标。
如果你对于我知道查询表的尺寸感到好奇，我就告诉你好了，65536是2的16次幂，所以在16-bit模式下，就有65536种颜色。既然我们的颜色值是无符号的值，它们的范围从0——65535，那么我们就用20作为淡出的增量值好了，反正考虑到相关的内存，我觉得挺合适的。
对于24-bit和32-bit模式，你显然不能直接使用颜色查询表，因为数组太巨大了，所以你只有使用三个小一点的数组：
UCHAR red[256];
UCHAR green[256];
UCHAR blue[256];
然后，每当你读取一个象素，就把它分解出的颜色值放入相应的数组，使其形成自己的查询表，经过变化，再组合到一起，得到RGB色彩值。有很多办法可以实现程序的优化，最好的办法是根据你的目的不断地测试哪一种是最适合你的程序的，然后总结经验，记住它。我下面将简单的介绍一下你可能用得着的其它的转换。
透明操作
把一个透明的图象覆盖在非透明的图象上，你就不能使用颜色查询表了，因为它总共需要有65536个查询表，一台普通的电脑就需要8.6GB的内存来处理这个庞然大物。^_^ 所以你不得不计算每一个象素。我将给你一个基本的思路。假设你要用图象A覆盖图象B，图象A的透明百分比为pct，这是一个0——1之间的浮点数，当为0时是完全不可见的，当为1时是完全可见的。那么，让我们把图象A的象素称作pixelA，相对应，图象B的象素称作pixelB。你将应用下面这个公式：
color = (pixelA * pct) + (pixelB * (1-pct));
基本上，这是一个两个象素颜色的平均值。所以，你实际上看到每个象素有6个浮点乘法运算。你可以用一些小型的查询表降低你的工作量。你真的应该试一试！
你或许想做的另一件事情是建立一个部分透明的纯色窗口。那种效果用一个颜色查询表完全可以达到。因为对于“地球人”，我只需要为屏幕上可能出现的颜色提供蓝色。实际上，我就是用查询表完成的。我将告诉你我实际的意思：
void Init_CLUT(void)
{
int x, y, bright;
UCHAR r, g, b;
// calculate textbox transparency CLUT
for (x=0; x<65536; x++)
{
// transform RGB data
if (color_depth == 15)
{
r = (UCHAR)((x & 0x7C00) >> 10);
g = (UCHAR)((x & 0x03E0) >> 5);
b = (UCHAR)(x & 0x001F);
}
else // color_depth must be 16
{
r = (UCHAR)((x & 0xF800) >> 11);
g = (UCHAR)((x & 0x07E0) >> 6); // shifting 6 bits instead of 5 to put green
b = (UCHAR)(x & 0x001F); // on a 0-31 scale instead of 0-63
}
// find brightness as a weighted average
y = (int)r + (int)g + (int)b;
bright = (int)((float)r * ((float)r/(float)y) + (float)g * ((float)g/(float)y) + (float)b * ((float)b/(float)y) + .5f);
// write CLUT entry as 1 + one half of brightness
clut[x] = (USHORT)(1 + (bright>>1));
}
}
这段代码来源于“地球人”，用查询表创建了一个文本框。为了安全起见，随处都使用了类型修饰。这段代码还能再快一些，但我没有很认真的优化，因为我只在游戏的最开始的部分调用了它一次。首先，红、绿、蓝的亮度值被提取出来，由于是16-bit模式，注意我们用了一个color_depth变量检测了显示卡是555还是565格式。然后，用下面公式计算了象素的亮度：
y = r + g + b;
brightness = r*(r/y) + g*(g/y) + b*(b/y);
这是一个理想的平均值。我不能确定是否颜色亮度值这样得到就正确，但它看起来符合逻辑，并且实际效果很好。在公式的最后我加了一个.5，因为当你把浮点数变为整数时，小数部分被去掉，加上.5使其凑整。最后，我把亮度除以2再加上1，这样不会使文本框太亮，加1使文本框不会全黑。由于16-bit模式的低位是蓝色，我可以只把颜色设置为蓝色，就不用宏了。理解了吗？最后，结束之前，我给你演示怎样创建文本框：
int Text_Box(USHORT *ptr, int pitch, LPRECT box)
{
int x, y, jump;
RECT ibox;
// leave room for the border
SetRect(&ibox, box->left+3, box->top+3, box->right-3, box->bottom-3);
// update surface pointer and jump distance
ptr += (ibox.top * pitch + ibox.left);
jump = pitch - (ibox.right - ibox.left);
// use CLUT to apply transparency
for (y=ibox.top; y<ibox.bottom; y++)
{
for (x=ibox.left; x<ibox.right; x++, ptr++)
*ptr = clut[*ptr];
ptr += jump;
}
return(TRUE);
}
这就是一个查询表，看起来更象淡出操作的代码了，就是查询表的控制值与前面的不一样了。这里用一个计算代替了20。 顺便说一下，对于查询表的一个声明，象下面这个：
USHORT clut[65536];
总结
本文是为以象素为基础的图形服务的。下一章，我们将学习位图的知识。不管你信不信，使用位图要比象素简单多了，以后你就知道了。下一篇文章将是学习DirectX基础知识的最后一章，在此之后，我们将编写一个RPG游戏。细节到时候你就知道了。