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vc實現BMP位圖文件結構及平滑縮放

編輯:VC++

    用普通方法顯示BMP位圖,占內存大,速度慢,在圖形縮小時,失真嚴重,在低顏色位數的設備上顯示高顏色位數的圖形圖形時失真大。本文采用視頻函數顯示BMP位圖,可以消除以上的缺點。

一、BMP文件結構

  1. BMP文件組成
  BMP文件由文件頭、位圖信息頭、顏色信息和圖形數據四部分組成。

  2. BMP文件頭
  BMP文件頭數據結構含有BMP文件的類型、文件大小和位圖起始位置等信息。

  其結構定義如下:

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
WORDbfType; // 位圖文件的類型,必須為BM
DWORD bfSize; // 位圖文件的大小,以字節為單位
WORDbfReserved1; // 位圖文件保留字,必須為0
WORDbfReserved2; // 位圖文件保留字,必須為0
DWORD bfOffBits; // 位圖數據的起始位置,以相對於位圖
// 文件頭的偏移量表示,以字節為單位
} BITMAPFILEHEADER;



  3. 位圖信息頭
  BMP位圖信息頭數據用於說明位圖的尺寸等信息。

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
DWORD biSize; // 本結構所占用字節數
LONGbiWidth; // 位圖的寬度,以像素為單位
LONGbiHeight; // 位圖的高度,以像素為單位
WORD biPlanes; // 目標設備的級別,必須為1
WORD biBitCount// 每個像素所需的位數,必須是1(雙色),
// 4(16色),8(256色)或24(真彩色)之一
DWORD biCompression; // 位圖壓縮類型,必須是 0(不壓縮),
// 1(BI_RLE8壓縮類型)或2(BI_RLE4壓縮類型)之一
DWORD biSizeImage; // 位圖的大小,以字節為單位
LONGbiXPelsPerMeter; // 位圖水平分辨率,每米像素數
LONGbiYPelsPerMeter; // 位圖垂直分辨率,每米像素數
DWORD biClrUsed;// 位圖實際使用的顏色表中的顏色數
DWORD biClrImportant;// 位圖顯示過程中重要的顏色數
} BITMAPINFOHEADER;



  4. 顏色表
  顏色表用於說明位圖中的顏色,它有若干個表項,每一個表項是一個RGBQUAD類型的結構,定義一種顏色。RGBQUAD結構的定義如下:

typedef struct tagRGBQUAD {
BYTErgbBlue;// 藍色的亮度(值范圍為0-255)
BYTErgbGreen; // 綠色的亮度(值范圍為0-255)
BYTErgbRed; // 紅色的亮度(值范圍為0-255)
BYTErgbReserved;// 保留,必須為0
} RGBQUAD;
顏色表中RGBQUAD結構數據的個數有biBitCount來確定:
當biBitCount=1,4,8時,分別有2,16,256個表項;
當biBitCount=24時,沒有顏色表項。
位圖信息頭和顏色表組成位圖信息,BITMAPINFO結構定義如下:
typedef struct tagBITMAPINFO {
BITMAPINFOHEADER bmiHeader; // 位圖信息頭
RGBQUAD bmiColors[1]; // 顏色表
} BITMAPINFO;



  5. 位圖數據
  位圖數據記錄了位圖的每一個像素值,記錄順序是在掃描行內是從左到右,掃描行之間是從下到上。位圖的一個像素值所占的字節數:
  當biBitCount=1時,8個像素占1個字節;
  當biBitCount=4時,2個像素占1個字節;
  當biBitCount=8時,1個像素占1個字節;
  當biBitCount=24時,1個像素占3個字節;

  Windows規定一個掃描行所占的字節數必須是4的倍數(即以long為單位),不足的以0填充,一個掃描行所占的字節數計算方法:

DataSizePerLine= (biWidth* biBitCount+31)/8;
// 一個掃描行所占的字節數
DataSizePerLine= DataSizePerLine/4*4; // 字節數必須是4的倍數
位圖數據的大小(不壓縮情況下):
DataSize= DataSizePerLine* biHeight;

二、BMP位圖一般顯示方法
  1. 申請內存空間用於存放位圖文件
  GlobalAlloc(GHND,FileLength);

  2. 位圖文件讀入所申請內存空間中
  LoadFileToMemory( mpBitsSrc,mFileName);

  3. 在OnPaint等函數中用創建顯示用位圖
  用CreateDIBitmap()創建顯示用位圖,用CreateCompatibleDC()創建兼容DC,
  用SelectBitmap()選擇顯示位圖。

  4. 用BitBlt或StretchBlt等函數顯示位圖

  5. 用DeleteObject()刪除所創建的位圖

  以上方法的缺點是: 1)顯示速度慢; 2) 內存占用大; 3) 位圖在縮小顯示時圖形失真大,(可通過安裝字體平滑軟件來解決); 4) 在低顏色位數的設備上(如256顯示模式)顯示高顏色位數的圖形(如真彩色)圖形失真嚴重。

三、BMP位圖縮放顯示
  用DrawDib視頻函數來顯示位圖,內存占用少,速度快,而且還可以對圖形進行淡化(Dithering)處理。淡化處理是一種圖形算法,可以用來在一個支持比圖像所用顏色要少的設備上顯示彩色圖像。BMP位圖顯示方法如下:

  1. 打開視頻函數DrawDibOpen(),一般放在在構造函數中

  2. 申請內存空間用於存放位圖文件

GlobalAlloc(GHND,FileLength);



  3. 位圖文件讀入所申請內存空間中

LoadFileToMemory( mpBitsSrc,mFileName);



  4. 在OnPaint等函數中用DrawDibRealize(),DrawDibDraw()顯示位圖

  5. 關閉視頻函數DrawDibClose(),一般放在在析構函數中

  以上方法的優點是: 1)顯示速度快; 2) 內存占用少; 3) 縮放顯示時圖形失真小,4) 在低顏色位數的設備上顯示高顏色位數的圖形圖形時失真小; 5) 通過直接處理位圖數據,可以制作簡單動畫。

四、CViewBimap類編程要點
  1. 在CViewBimap類中添加視頻函數等成員

HDRAWDIB m_hDrawDib; // 視頻函數
HANDLEmhBitsSrc; // 位圖文件句柄(內存)
LPSTR mpBitsSrc; // 位圖文件地址(內存)
BITMAPINFOHEADER *mpBitmapInfo; // 位圖信息頭



  2. 在CViewBimap類構造函數中添加打開視頻函數

  m_hDrawDib= DrawDibOpen();



  3. 在CViewBimap類析構函數中添加關閉視頻函數

if( m_hDrawDib != NULL)
{
DrawDibClose( m_hDrawDib);
m_hDrawDib = NULL;
}

  4. 在CViewBimap類圖形顯示函數OnPaint中添加GraphicDraw()

voidCViewBitmap::OnPaint()
{
CPaintDC dc(this); // device context for painting
GraphicDraw( );
}

voidCViewBitmap::GraphicDraw( void )
{
CClientDC dc(this); // device context for painting
BITMAPFILEHEADER *pBitmapFileHeader;
ULONG bfoffBits= 0;
CPoint Wid;

  // 圖形文件名有效 (=0 BMP)
if( mBitmapFileType < ID_BITMAP_BMP ) return;

  // 圖形文件名有效 (=0 BMP)
  // 准備顯示真彩位圖
pBitmapFileHeader= (BITMAPFILEHEADER *) mpBitsSrc;
bfoffBits= pBitmapFileHeader->bfOffBits;

  // 使用普通函數顯示位圖

if( m_hDrawDib == NULL || mDispMethod == 0)
{
HBITMAP hBitmap=::CreateDIBitmap(dc.m_hDC,
mpBitmapInfo, CBM_INIT, mpBitsSrc+bfoffBits,
(LPBITMAPINFO) mpBitmapInfo,DIB_RGB_COLORS);
  // 建立位圖
HDC hMemDC=::CreateCompatibleDC(dc.m_hDC);// 建立內存
HBITMAP hBitmapOld= SelectBitmap(hMemDC, hBitmap); // 選擇對象
  // 成員CRect mDispR用於指示圖形顯示區域的大小.
  // 成員CPoint mPos用於指示圖形顯示起始位置坐標.
if( mPos.x > (mpBitmapInfo- >biWidth - mDispR.Width() ))
mPos.x= mpBitmapInfo->biWidth - mDispR.Width() ;
if( mPos.y > (mpBitmapInfo- >biHeight- mDispR.Height()))
mPos.y= mpBitmapInfo- >biHeight- mDispR.Height();
if( mPos.x < 0 ) mPos.x= 0;
if( mPos.y < 0 ) mPos.y= 0;

if( mFullViewTog == 0)
{
  // 顯示真彩位圖
::BitBlt(dc.m_hDC,0,0, mDispR.Width(), mDispR.Height(),
hMemDC,mPos.x,mPos.y, SRCCOPY);
} else {
::StretchBlt(dc.m_hDC,0,0, mDispR.Width(), mDispR.Height(),
hMemDC,0,0, mpBitmapInfo- >biWidth, mpBitmapInfo-
>biHeight, SRCCOPY);
}
  // 結束顯示真彩位圖
::DeleteObject(SelectObject(hMemDC,hBitmapOld));
  // 刪 除 位 圖
} else {

  // 使用視頻函數顯示位圖

if( mPos.x > (mpBitmapInfo- >biWidth - mDispR.Width() ))
mPos.x= mpBitmapInfo- >biWidth - mDispR.Width() ;
if( mPos.y > (mpBitmapInfo- >biHeight- mDispR.Height()))
mPos.y= mpBitmapInfo- >biHeight- mDispR.Height();
if( mPos.x < 0 ) mPos.x= 0;
if( mPos.y < 0 ) mPos.y= 0;

  // 顯示真彩位圖
DrawDibRealize( m_hDrawDib, dc.GetSafeHdc(), TRUE);

if( mFullViewTog == 0)
{
Wid.x= mDispR.Width();
Wid.y= mDispR.Height();
  // 1:1 顯示時, 不能大於圖形大小
if( Wid.x > mpBitmapInfo- >biWidth )
Wid.x = mpBitmapInfo- >biWidth;
if( Wid.y > mpBitmapInfo- >biHeight)
Wid.y = mpBitmapInfo- >biHeight;

DrawDibDraw( m_hDrawDib, dc.GetSafeHdc()
, 0, 0, Wid.x, Wid.y,
mpBitmapInfo, (LPVOID) (mpBitsSrc+bfoffBits),
mPos.x, mPos.y, Wid.x, Wid.y, DDF_BACKGROUNDPAL);
} else {
DrawDibDraw( m_hDrawDib, dc.GetSafeHdc(),
0, 0, mDispR.Width(), mDispR.Height(),
mpBitmapInfo, (LPVOID) (mpBitsSrc+bfoffBits),
0, 0, mpBitmapInfo- >biWidth, mpBitmapInfo- >biHeight,
DDF_BACKGROUNDPAL);
}
}
return;
}

五、使用CViewBimap類顯示BMP位圖
  1. 在Visual C++5.0中新建一個名稱為mymap工程文件,類型為MFC AppWizard[exe]。在編譯運行通過後,在WorkSpace(如被關閉,用Alt_0打開)點擊ResourceView,點擊Menu左側的+符號展開Menu條目,雙擊IDR_MAINFRAME條目,進入菜單資源編輯,在'“查看(V)”下拉式菜單(英文版為View下拉式菜單)的尾部添加“ViewBitmap”條目,其ID為ID_VIEW_BITMAP。

  2. 在Visual C++5.0中點擊下拉式菜單Project- >Add To project- >Files...,將Bitmap0.h和Bitmap0.cpp添加到工程文件中。

  3. 在Visual C++5.0中按Ctrl_W進入MFC ClassWizard,選擇類名稱為CMainFrame,ObjectIDs: ID_VIEW_BITMAP,Messages選擇Command,然後點擊Add Fucction按鈕,然後輸入函數名為OnViewBimap。在添加OnViewBimap後,在Member functions: 中點擊OnViewBimap條目,點擊Edit Code按鈕編輯程序代碼。代碼如下:

void CMainFrame::OnViewBitmap()
{
// TODO: Add your command handler code here
CViewBitmap *pViewBitmap= NULL;

pViewBitmap= new CViewBitmap( "BITMAP.BMP", this);
pViewBitmap- >ShowWindow( TRUE);
}


並在該程序的頭部添加#include "bitmap0.h",然後編譯運行。

  4. 找一個大一點的真彩色的BMP位圖,將它拷貝到BITMAP.BMP中。

  5. 運行時,點擊下拉式菜單“查看(V)- >ViewBitmap”(英文版為View- > ViewBitmap)即可顯示BITMAP.BMP位圖。

六、CViewBimap類功能說明
  1. 在客戶區中帶有水平和垂直滾動條。在位圖大小大於顯示客戶區時,可以使用滾動條;在位圖大小小於顯示客戶區或全屏顯示時,滾動條無效。

  2. 在客戶區中底部帶有狀態條。狀態條中的第一格為位圖信息,第二格為位圖顯示方法,可以是使用普通函數或使用視頻函數。在第二格區域內點擊鼠標,可在兩者之間接換。第三格為位圖顯示比例,可以是1;1顯示或全屏顯示。在第三格區域內點擊鼠標,可在兩者之間接換。在全屏顯示時,如果位圖比客戶區小,則對位圖放大; 如果位圖比客戶區大,則對位圖縮小。

  3. 支持文件拖放功能。可以從資源管理器中拖動一個位圖文件到客戶區,就可以顯示該位圖。

  程序調試通過後,可以找一個較大的真彩色位圖或調整客戶區比位圖小,在全屏顯示方式下,比較使用普通函數與使用視頻函數的差別。可以看出,位圖放大時兩者差別不大,但在位圖縮小時,兩者差別明顯; 使用視頻函數時位圖失真小,顯示速度快。

  還可以從控制面板中將屏幕顯示方式從真彩色顯示模式切換到256色顯示模式,再比較使用普通函數與使用視頻函數顯示同一個真彩色位圖的差別。現在可以體會到使用視頻函數的優越性了吧。

  在全屏顯示時,位圖的xy方向比例不相同,如要保持相同比例,可在顯示程序中加以適當調整即可,讀者可自行完成
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