[抛砖]简单的颜色混合方式介绍

JAY

有时间一定实现一下，感觉很神奇，要是老F慷慨放几个图上来就更不错了~

Lendy

UP下原创~~也是2D绘图必备的知识。

FantasyDR

  抛again...

本来是在做数据结构的练习题，写着写着，出于对模板类的反感，不知道怎么就走神了。
然后开始研究图像的混合，倒是有点收获，记下来再说：）
只是自己的一些简单的心得体会，所以不免会有错误。发现错误我会及时修改……发现不了的话……-v-

所谓图像混合，就是把一副图绘制到另外一副图像上的时候产生的问题。最简单的情况是覆盖，新的图像把旧的图像替换了。当我们需要一些漂亮的效果时，替换显然不能满足要求。

常听到的Alpha混合(AlphaBlending)就是一种漂亮的混合方式，它可以产生透明的效果。
两个象素以一个固定的Alpha值混合的公式很简单：
象素A各色分量*Alpha/255 + 象素B各色分量*(255-Alpha)/255 = 混合后的各色分量
至于为什么Alpha的上限是255，原因很简单，目前我所知的显示设备中，单色分量取值范围最大0~255，所以Alpha值多于255是无意义的。

16bit色常见的是565模式，颜色数据位不是平均分配给RGB三色分量上的，拆开再计算然后合并，速度很慢。因此采用一定的处理不需要拆分合并，然后再避免浮点运算或乘除运算后，可以加快Alpha混合的处理速度。16bit色的Alpha值只要取到2的5次方32即可，范围再大效果也不明显。至于加速的具体算法，我没有详细学习过，汇编苦手啊……-v-

24bit色不用拆分再合并，直接计算各颜色分量混合值，速度也凑合。可以考虑生成一个64k的颜色表，记录不同Alpha值的颜色分量，靠查表来避免浮点乘除运算。其他提速方法我就不知道了……

32bit色有些不同，因为每个颜色值都包含各自的Alpha分量，开头的公式显然不太适合。由于没有看到过明确的说法，我只好自己猜测32bit色混合公式。

假设象素B是目标图像上的点，象素A是源图，将A画到B上的，混合公式如下：
象素A各色分量*(Alpha_A/255) + 象素B各色分量*(255-Alpha_A)/255) = 混合后的各色分量
混合后象素采用象素B的Alpha值。

也有文章说，混合时象素B的颜色分量要用象素B的Alpha值来计算，公式是这样的：
象素A各色分量*(Alpha_A/255) + 象素B各色分量*Alpha_B/255 = 混合后的各色分量
不过这么一来，混合后的32bit颜色值的Alpha分量该做何取舍呢？

由于自己还没有实现支持32bit色的图像库（因为图像缩放的算法问题还没有解决-v-），不知道怎样的混合公式更好，只能日后实践后再说了。

接下来是两种理论上很简单的颜色混合方式，加法混合与减法混合。
这是将两种颜色按简单的加减运算混合的方式。比如加法混合的公式：
象素A各色分量＋象素B各色分量 = 混合后各色分量
注意写代码的时候，如果求和的值不能大于当前颜色模式下该色分量最大值。例如24bit色模式下求和大于255的话，取255。减法公式依此类推，也要注意相减后不能出现负值。

这样的混合方式我以前没有多留意过，其实这种方式很有用处。因为相对于Alpha混合，它的运算比较简单，速度上有一定优越性。有些图片使用这样的方式混合在背景上，可以体现出均匀过渡的半透明效果。比如加法混合，图像颜色越接近于黑色，其对于目标图像影响就越小，黑色是完全透明的。因此某种程度上，可以用这种方式来平滑图像的边缘，而不必给图片加上诸如Alpha通道一类的额外数据，大大提高绘图效率。

以前很多游戏的光影效果都是采用加法混合，感觉也挺好。看来并非只有32bit色才能实现均匀的过渡～

最后说一下光栅操作(Raster operations)，也是一种常见的图像混合运算。GDI的BitBlt函数最后一个参数，就是用来指定位块传送时执行的光栅操作类型。

光栅操作的类型很多，但其共同特征是，混合颜色时不是考虑各色的分量，而是将颜色值进行逐位运算。例如采用AND运算符或者OR运算符来合并两个颜色，可以产生一些很奇妙的效果。

在只能显示灰度的年代，混合时的光栅操作可以用来实现图像的局部透明，反色等各种效果。不过我了解的有限，不能完全领会光栅操作的各种功能，还有待进一步实践了：）

虽然图像混合的相关操作还有很多很多，目前以我的一知半解也只能说到这里了……这段文字算是一个小小的总结……貌似是没有多少营养的文字-v-还是赶快看数据结构吧……