C++基于Directx MMX實(shí)現(xiàn)的圖像灰度轉(zhuǎn)換代碼
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本文實(shí)例講述了基于Directx MMX 編寫(xiě)的實(shí)現(xiàn)圖像灰度處理的方法，要編譯此程序需DirectX SDK5.0，代碼中所需要的ddutil.h與ddutil.cpp文件,請(qǐng)自行下載加入工程。在WindowNT4.0+SP3環(huán)境中編譯通過(guò)，代碼已經(jīng)過(guò)整理，包含有注釋。如下所示：
#include <windows.h>
#include <windowsx.h>
#include <stdio.h>
#include <ddraw.h>
#include <math.h>
#include "ddutil.h"
#define MEAN_GRAY 0//平均值法
#define MAXIMUM_GRAY 1//最大值法
#define WEIGHT_GRAY 2//加權(quán)平均值法
#define TITLE "灰度轉(zhuǎn)換" //窗口標(biāo)題
#define CLASSNAME "Gray" //窗口類(lèi)名
#define WIDTH 640
#define HEIGHT 480
#define COLORS 8
#define STEP 1
#define SCANLINE 16
HINSTANCE hInst; //應(yīng)用程序?qū)嵗浔?
HWND hWndMain; //主窗口句柄
LPDIRECTDRAW lpDD; // DirectDraw對(duì)象
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSPrimary; // 主頁(yè)面
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSBack; // 后臺(tái)緩沖區(qū)
LPDIRECTDRAWSURFACE lpDDSPic1; // 離屏頁(yè)面1
LPDIRECTDRAWPALETTE lpDDPal; // 調(diào)色板
BOOL bActive; // 應(yīng)用程序是否活躍?
int Key=0;
bool Contrast=false;
bool Gray=false;
//函數(shù)聲明
void FreeObjects( void );
BOOL InitDDraw(void);
BOOL InitPalette(void);
BOOL InitSurfaces(void);
void UpdateFrame(void);
void MakeRect(RECT *rect, long left, long top, long right, long bottom);
void IncreaseContrast(BYTE *pByte,const int Low,const int Hight,
const float Grad)
{
if(*pByte<=Low)
*pByte=0;
else if((Low<*pByte)&&(*pByte<Hight))
*pByte=(BYTE)((*pByte-Low)/Grad);
else
*pByte=255;
}
void ChangeContrast(int nDelta)
{
LPPALETTEENTRY Pal = (LPPALETTEENTRY) LocalAlloc( LPTR, sizeof( PALETTEENTRY ) * 256 );
//獲取調(diào)色板
lpDDPal->GetEntries(0,0,256,Pal);
int Low,High;
float Grad;
for(int i=0; i<256; i++)
{
if(nDelta>=0)
{
Low=0+nDelta;
High=255-nDelta;
Grad=((float)(High-Low))/255;
IncreaseContrast(&Pal[i].peRed ,Low,High,Grad);
IncreaseContrast(&Pal[i].peGreen ,Low,High,Grad);
IncreaseContrast(&Pal[i].peBlue ,Low,High,Grad);
}
else
{
Pal[i].peRed=(BYTE)((int)(Pal[i].peRed/Grad))-nDelta;
Pal[i].peGreen=(BYTE)((int)(Pal[i].peGreen/Grad))-nDelta;
Pal[i].peBlue=(BYTE)((int)(Pal[i].peBlue/Grad))-nDelta;
}
}
//更新調(diào)色板
lpDDPal->SetEntries(0,0,256,Pal);
}
//灰度轉(zhuǎn)換函數(shù)--本程序的關(guān)鍵
//函數(shù)：ConvertToGrayScale
//參數(shù)：Method為轉(zhuǎn)換灰度的方式，值可為：
// MAXIMUM_GRAY=最大值法,MEAN_GRAY=平均值法,
// WEIGHT_GRAY=加權(quán)平均值法
// Color目前只能為8即只能處理8位調(diào)色板方式
//返值：無(wú)
void ConvertToGrayScale(unsigned short Method,unsigned short Color)
{
BYTE Convert;
int i;
switch(Color)
{
case 8:
LPPALETTEENTRY Pal = (LPPALETTEENTRY) LocalAlloc( LPTR, sizeof( PALETTEENTRY ) * 256 );
//獲取調(diào)色板
lpDDPal->GetEntries(0,0,256,Pal);
switch(Method)
{
case MAXIMUM_GRAY:
//最大值法轉(zhuǎn)換
for(i=0; i<256; i++)
{
//計(jì)算的公式為：R=G=B=max(R,G,B)
Convert=( max(max(Pal[i].peRed ,Pal[i].peGreen),Pal[i].peBlue));
Pal[i].peRed=Pal[i].peGreen=Pal[i].peBlue=Convert;
}
break;
case MEAN_GRAY:
//平均值法轉(zhuǎn)換
for(i=0; i<256; i++)
{
//計(jì)算的公式為：R=G=B=(R+G+B)/3
Convert=((Pal[i].peRed +Pal[i].peGreen+Pal[i].peBlue)/3);
Pal[i].peRed=Pal[i].peGreen=Pal[i].peBlue=Convert;
}
break;
case WEIGHT_GRAY:
//加權(quán)平均值法轉(zhuǎn)換
for(i=0; i<256; i++)
{
//計(jì)算的公式為：R=G=B=(R*0.3+G*0.59+B*0.11)
//為不使用浮點(diǎn)乘法，現(xiàn)公式為：
//R=G=B=(R*3+G*6+B)/10
//些許的誤差可以不計(jì)
Convert=( Pal[i].peRed * 3 + Pal[i].peGreen *6 + Pal[i].peBlue ) / 10;
Pal[i].peRed=Pal[i].peGreen=Pal[i].peBlue=Convert;
}
break;
}
//更新調(diào)色板
lpDDPal->SetEntries(0,0,256,Pal);
break;
}
}
//**********************************
//函數(shù)：FreeObject
//功能：釋放所有DirectDraw對(duì)象
void FreeObjects( void )
{
if( lpDD != NULL )//釋放DirectDraw對(duì)象
{
if( lpDDSPrimary != NULL )//釋放主頁(yè)面
{
lpDDSPrimary->Release();
lpDDSPrimary = NULL;
}
if( lpDDSPic1 != NULL )//釋放離屏頁(yè)面1
{
lpDDSPic1->Release();
lpDDSPic1 = NULL;
}
if( lpDDPal != NULL )//釋放調(diào)色板
{
lpDDPal->Release();
lpDDPal = NULL;
}
lpDD->Release();
lpDD = NULL;
}
}
//************************************
//函數(shù)：RestoreAll
//功能：頁(yè)面丟失后，恢復(fù)頁(yè)面內(nèi)存
HRESULT RestoreAll( void )
{
HRESULT ddrval;
//恢復(fù)主頁(yè)面，這也將恢復(fù)換頁(yè)鏈中的所有頁(yè)面
ddrval = lpDDSPrimary->Restore();
//恢復(fù)離屏頁(yè)面
ddrval = lpDDSPic1->Restore();
//重新繪制頁(yè)面圖象
InitSurfaces();
return ddrval;
}
//**************************************
//函數(shù)：WindowProc
//功能：主窗口的消息處理過(guò)程
LRESULT CALLBACK WinProc( HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam )
{
switch( message )
{
case WM_SETCURSOR:
SetCursor(NULL);
return TRUE;
case WM_ACTIVATEAPP://應(yīng)用程序激活消息
bActive = wParam;
break;
case WM_KEYDOWN://擊鍵消息
switch( wParam )
{
case VK_ESCAPE:
PostMessage(hWnd, WM_CLOSE, 0, 0);
break;
case VK_F1:
Gray=true;
Key=MEAN_GRAY;
InitPalette();
break;
case VK_F2:
Gray=true;
Key=MAXIMUM_GRAY;
InitPalette();
break;
case VK_F3:
Gray=true;
Key=WEIGHT_GRAY;
InitPalette();
break;
case VK_F4:
Gray=false;
Key=0;
InitPalette();
break;
case VK_F5:
Contrast=!Contrast;
if(false==Contrast)
{
InitPalette();
}
break;
case VK_F6:
break;
}
break;
case WM_DESTROY://銷(xiāo)毀窗口消息
FreeObjects();
PostQuitMessage(0);
break;
}
//調(diào)用缺省的過(guò)程處理過(guò)程
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}
//*********************************
//函數(shù)：InitWindow()
//功能：創(chuàng)建主窗口。
BOOL InitWindow( HINSTANCE hInstance, int nCmdShow )
{
WNDCLASS wc; //窗口類(lèi)結(jié)構(gòu)
//填充窗口類(lèi)結(jié)構(gòu)
wc.style = 0;
wc.lpfnWndProc = WinProc;
wc.cbClsExtra = 0;
wc.cbWndExtra = 0;
wc.hInstance = hInstance;
wc.hIcon = LoadIcon( hInstance, IDI_APPLICATION );
wc.hCursor = LoadCursor( NULL, IDC_ARROW );
wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);//選擇黑色刷做為窗口背景
wc.lpszMenuName = NULL;
wc.lpszClassName = CLASSNAME;
//注冊(cè)窗口類(lèi)
RegisterClass( &wc );
//創(chuàng)建主窗口
hWndMain= CreateWindowEx(
0,
CLASSNAME, //窗口的類(lèi)名稱，必須與上面的wc.lpszClassName一致
TITLE, //窗口的標(biāo)題名
WS_POPUP,
0,
0,
GetSystemMetrics( SM_CXSCREEN ),
GetSystemMetrics( SM_CYSCREEN ),
NULL,
NULL,
hInstance,
NULL );
if( !hWndMain )
return FALSE;
//顯示并更新窗口
ShowWindow( hWndMain, nCmdShow );
return TRUE;
}
//*********************************
//函數(shù)：InitDDraw()
//功能：初始化DirectDraw環(huán)境，創(chuàng)建換頁(yè)鏈（主頁(yè)面，一個(gè)后臺(tái)緩沖區(qū)）
// 以及創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器。
BOOL InitDDraw(void)
{
DDSURFACEDESC ddsd;
DDSCAPS ddscaps;
HRESULT ddrval;
//創(chuàng)建DirectDraw對(duì)象
ddrval = DirectDrawCreate( NULL, &lpDD, NULL );
if( ddrval != DD_OK )
return FALSE;
//取得全屏獨(dú)占模式
ddrval = lpDD->SetCooperativeLevel( hWndMain, DDSCL_EXCLUSIVE | DDSCL_FULLSCREEN );
if( ddrval != DD_OK )
return FALSE;
//設(shè)置顯示器顯示模式為640x480x8
ddrval = lpDD->SetDisplayMode( WIDTH, HEIGHT, COLORS);
if( ddrval != DD_OK )
return FALSE;
//填充換頁(yè)鏈結(jié)構(gòu)
ddsd.dwSize = sizeof( ddsd );
ddsd.dwFlags = DDSD_CAPS | DDSD_BACKBUFFERCOUNT;
ddsd.ddsCaps.dwCaps = DDSCAPS_PRIMARYSURFACE |
DDSCAPS_FLIP |
DDSCAPS_COMPLEX;
//后臺(tái)緩沖區(qū)數(shù)量為1
ddsd.dwBackBufferCount = 1;
//創(chuàng)建換頁(yè)鏈，包括了主頁(yè)面及其后臺(tái)緩沖區(qū)
ddrval = lpDD->CreateSurface( &ddsd, &lpDDSPrimary, NULL );
if( ddrval != DD_OK )
return FALSE;
//獲得指向后臺(tái)緩沖區(qū)的頁(yè)面指針
ddscaps.dwCaps = DDSCAPS_BACKBUFFER;
ddrval = lpDDSPrimary->GetAttachedSurface(&ddscaps, &lpDDSBack);
if( ddrval != DD_OK )
return FALSE;
//創(chuàng)建離屏頁(yè)面
ZeroMemory(&ddsd, sizeof(ddsd));
ddsd.dwSize = sizeof(ddsd);
ddsd.dwFlags = DDSD_CAPS | DDSD_HEIGHT |DDSD_WIDTH;
ddsd.ddsCaps.dwCaps = DDSCAPS_OFFSCREENPLAIN;
ddsd.dwWidth = WIDTH;
ddsd.dwHeight = HEIGHT;
if (lpDD->CreateSurface(&ddsd, &lpDDSPic1, NULL) != DD_OK)
return FALSE;
//調(diào)用頁(yè)面初始化函數(shù)
if( !InitSurfaces() )
return FALSE;
return TRUE;
}
//**********************************
//函數(shù)：WinMain()
//功能：應(yīng)用程序入口
int PASCAL WinMain( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
MSG msg;
hInst=hInstance;
//初始化主窗口
if (!InitWindow( hInstance, nCmdShow))
return FALSE;
//初始化DirectDraw環(huán)境
if (!InitDDraw())
{
MessageBox(hWndMain, "初始化DirectDraw過(guò)程中出錯(cuò)！", "Error", MB_OK);
FreeObjects();
DestroyWindow(hWndMain);
return FALSE;
}
//進(jìn)入消息循環(huán)
while(1)
{
if(PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE))
{
if(!GetMessage(&msg, NULL, 0, 0 ))
return msg.wParam;
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
else if(bActive)
{
UpdateFrame();
}
else WaitMessage();
}
return msg.wParam;
}
BOOL InitPalette(void)
{
//從磁盤(pán)文件中載入調(diào)色板
lpDDPal = DDLoadPalette(lpDD, "back.bmp");
//將調(diào)色板設(shè)置給主頁(yè)面
if (lpDDPal)
{
lpDDSPrimary->SetPalette( lpDDPal );
return TRUE;
}
return FALSE;
}
//****************************
//函數(shù)：InitSurfaces()
//功能：初始化頁(yè)面圖象
BOOL InitSurfaces( void )
{
HBITMAP hbm;
InitPalette();
//從磁盤(pán)文件中將我們所需要的圖象載入到一個(gè)hbm位圖對(duì)象中
hbm = (HBITMAP)LoadImage(hInst, "back.bmp", IMAGE_BITMAP,
0, 0, LR_CREATEDIBSECTION|LR_LOADFROMFILE);
if (hbm == NULL)
return FALSE;
DDCopyBitmap(lpDDSPic1, hbm, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
//釋放hbm位圖對(duì)象
DeleteObject(hbm);
return TRUE;
}
//更新屏幕
void UpdateFrame( void )
{
HRESULT ddrval;
//計(jì)算刷新率
static int fps=0, frame=0, nt=0, ot=0;
frame++;
nt=timeGetTime();
if (nt > ot+1000)
{
ot=nt;
fps=frame;
frame=0;
}
//清屏后臺(tái)緩沖區(qū)
DDBLTFX ddBltFx;
ddBltFx.dwSize = sizeof(DDBLTFX);
ddBltFx.dwFillColor = DDColorMatch(lpDDSBack, RGB(0,0,0));
lpDDSBack->Blt(NULL, NULL, NULL, DDBLT_WAIT | DDBLT_COLORFILL, &ddBltFx);
//調(diào)用灰度的實(shí)現(xiàn)函數(shù)
if(true==Gray)
{
ConvertToGrayScale(Key,COLORS);
Gray=false;
}
//增加對(duì)比度
if(true==Contrast)
{
ChangeContrast(2);
}
RECT srect, drect;
MakeRect(&srect, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
MakeRect(&drect, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
//將背景圖象Blit到后臺(tái)緩沖區(qū)
lpDDSBack->Blt(&drect, lpDDSPic1, &srect, DDBLT_WAIT, NULL);
//打印刷新率fps
HDC hdc;
char temp[50];
lpDDSBack->GetDC(&hdc);
SetBkMode(hdc, TRANSPARENT);
SetTextColor(hdc, RGB(0,255,255));
sprintf(temp, "fps=%d", fps);
TextOut(hdc, 0, 0, temp, strlen(temp));
sprintf(temp,"圖象特效----灰度轉(zhuǎn)換");
TextOut(hdc, 30, 400, temp, strlen(temp));
lpDDSBack->ReleaseDC(hdc);
// 換頁(yè)
while( 1 )
{
ddrval = lpDDSPrimary->Flip( NULL, DDFLIP_WAIT );//調(diào)用換頁(yè)函數(shù)
if( ddrval == DD_OK )//成功則退出while循環(huán)
break;
else if( ddrval == DDERR_SURFACELOST )//如果頁(yè)面丟失，則恢復(fù)頁(yè)面，再繼續(xù)while循環(huán)
RestoreAll();
else
break;
}
}
void MakeRect(RECT *rect, long left, long top, long right, long bottom)
{
rect->left=left;
rect->top=top;
rect->right=right;
rect->bottom=bottom;
}
感興趣的朋友可以調(diào)試運(yùn)行一下本文實(shí)例，相信會(huì)對(duì)大家進(jìn)行C++項(xiàng)目開(kāi)發(fā)起到一定的幫助作用。
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