一種位圖縮放的快速算法&PSD格式的開(kāi)發(fā)&PSD格式文件的讀取

一種位圖縮放的快速算法?

　　給定一個(gè)位圖，如何將它縮放至任意尺寸？很明顯，唯一的方法是：放大時(shí)，在像素中間添加一些重復(fù)像 素，使圖像拉寬；縮小時(shí)，把部分像素刪除掉，使圖像收縮。但是如何確定哪些像素該重復(fù)，哪些像素該刪除呢？下面的方法是我自已想的，如果你有更好的方法， 請(qǐng)告訴我。我們只考慮水平方向（垂直方向跟水平方向是同樣的道理）。下面先從簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)，最后再推出一個(gè)通用的算法：

若要放大1倍，應(yīng)將每一個(gè)像素都重復(fù)一次，N個(gè)像素變成了2N個(gè)像素，圖像放大為2倍。這個(gè)不難；

若要縮小1/2，應(yīng)該每隔一個(gè)像素刪除一個(gè)像素，2N個(gè)像素變成了N個(gè)像素，圖像縮小一半。這個(gè)也不難；

若要放大1.5倍，怎么辦？假設(shè)原有2N個(gè)像素，現(xiàn)在欲變成3N個(gè)像素，須添加N個(gè)像素，所以應(yīng)對(duì)原圖每隔一個(gè)像素添加一個(gè)重復(fù)像素：?

若要縮小1/3，就是C的逆過(guò)程：每隔兩個(gè)像素刪除一個(gè)像素。?
　 　上面四個(gè)例子都是比較容易的特例。現(xiàn)在來(lái)考慮通用的算法。在四個(gè)例子的縮放過(guò)程可以這樣理解。假設(shè)欲將長(zhǎng)度為N1的像素列變成長(zhǎng)度為N2的像素列，首 先，設(shè)立兩個(gè)指針，一個(gè)作為源指針，指向原來(lái)的像素列，讀取源像素，另一個(gè)作為目的指針，指向變換后的像素列，寫(xiě)入讀取到的像素。然后，以拉伸后像素列的 長(zhǎng)度為循環(huán)次數(shù)，循環(huán)N2次，每次循環(huán)中由源指針處COPY一個(gè)像素到目的指針處，然后目的指針加一，源指針根據(jù)每次循環(huán)的不同需要增加一定步長(zhǎng)（放大時(shí) 步長(zhǎng)是零或一，縮小時(shí)步長(zhǎng)大于等于一）。
　　算法的框架解決了，但是中心內(nèi)容仍沒(méi)有解決：如何確定每次循環(huán)里源指針增加的步長(zhǎng)？或者說(shuō)，每次循環(huán) 里如何更新源指針的位置？容易看出，通過(guò)浮點(diǎn)運(yùn)算很容易解決這個(gè)問(wèn)題：設(shè)立一個(gè)初值為零的浮點(diǎn)變量，每次循環(huán)中，把這個(gè)浮點(diǎn)變量加上N1/N2，并將其結(jié) 果的整數(shù)部分作為源指針距離起始位置的偏移量；這樣，經(jīng)過(guò)N2次循環(huán)，浮點(diǎn)變量的值恰好達(dá)到N1，源指針也恰好“走”到原像素列的末尾。
　　這個(gè) 方法可行，但是太慢。如果能將浮點(diǎn)運(yùn)算轉(zhuǎn)化成整數(shù)運(yùn)算就快多了。那么如何轉(zhuǎn)化呢？我們可以設(shè)立一個(gè)值域?yàn)镹1*N2的整數(shù)計(jì)數(shù)器，每次循環(huán)遞增N1，并且 規(guī)定，計(jì)數(shù)器每增加N2，源指針就前進(jìn)一個(gè)像素。這樣，經(jīng)過(guò)N2次循環(huán)，計(jì)數(shù)器共增加了N1*N2，源指針則增加了N1個(gè)單元，恰好“走”完全程。實(shí)際編 程中，我們是用一個(gè)值域?yàn)镹2的整數(shù)計(jì)數(shù)器，超出值域部分取模處理。算法大致如下：

　　void?StrechPixels(int?N1,?int?N2,?PIXEL?src_pixels[],?PIXEL?dest_pixels[])
　　{
　　　　ASSERT(N1?<=?N2);　　//?N1?must?<=?N2
　　　　int?p1?=?0,?count?=?0;
　　　　for?(int?p2?=?0;?p2?<?N2;?p2++)
　　　　{
　　　　　　dest_pixels[p2]?=?src_pixels[p1];
　　　　　　count?+=?N1;
　　　　　　while?(count?>=?N2)
　　　　　　{
　　　　　　　　count?-=?N2;
　　　　　　　　p1++;
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　 　上面算法只是水平縮放單行像素，對(duì)垂直方向也采用同樣的算法，便實(shí)現(xiàn)了任意比例的位圖縮放。經(jīng)過(guò)以上算法的處理，放大時(shí)圖像出現(xiàn)馬賽克，縮小時(shí)圖像出現(xiàn) 閃礫。若要獲得高質(zhì)量的縮放圖形，須采用插值、過(guò)濾等技術(shù)。但是因?yàn)檫@些技術(shù)所需計(jì)算量太大，在游戲中通常靠硬件加速來(lái)實(shí)現(xiàn)，不宜軟件解決。??


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PSD格式的開(kāi)發(fā)?



　 　我在做游戲時(shí)，因?yàn)橐玫綄SD格式轉(zhuǎn)換成BMP或者JPG格式的程序，而且，在轉(zhuǎn)換時(shí)，要將PSD中的空格轉(zhuǎn)成游戲中約定的透明色，這樣的程序，只 能自己去寫(xiě)了。所以，我在網(wǎng)上搜了一陣子，找到了“中國(guó)游戲開(kāi)發(fā)者”的網(wǎng)站，看到了一篇關(guān)于PSD格式的文章（這也是我開(kāi)始向這個(gè)網(wǎng)站投稿的原因，也許這 就叫緣）。
　　本來(lái)是想偷點(diǎn)懶，省去了自己研究之苦，可以抄一抄別人現(xiàn)在的代碼，再自己改改，又能省時(shí)間，又能學(xué)到東西，何樂(lè)而不為呢？可是，在 抄下這篇文章的代碼之后，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行居然是不能通過(guò)的。看來(lái)天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐，我還是得自己研究。一個(gè)多小時(shí)的苦戰(zhàn)之后，終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在，也許這并 不是一個(gè)問(wèn)題，只是對(duì)于沒(méi)有這個(gè)經(jīng)驗(yàn)人來(lái)說(shuō)，這確實(shí)是個(gè)大問(wèn)題。我現(xiàn)在將這篇文章的一些地方進(jìn)行改正，望各位朋友在開(kāi)發(fā)PSD格式的讀取問(wèn)題上，不再有麻 煩。原文《PSD格式文件的讀取》在這里http: //cgd.pages.com.cn/cgd/develop/effect/200109/ReadPSD.htm，各位可以看看。我只將我的改正部 分寫(xiě)在下面：?

　　1）文件頭是4個(gè)字節(jié)，只能讀4個(gè)字節(jié)。
　　2）Photoshop的PSD格式用的是LIT格式存儲(chǔ)。

　 　這個(gè)LIT格式我以前只是聽(tīng)說(shuō)過(guò)，沒(méi)想到會(huì)被PSD用上。這個(gè)格式是將數(shù)據(jù)的高低位碼交換了的，如果直接用ReadFile或者fread函數(shù)將其讀出 來(lái)，它的高低位碼是被交換了的。例如：640的16進(jìn)制值是1E0，用DWORD方式存在硬盤(pán)里是0001E000，用讀文件的函數(shù)讀出來(lái)以后，將變成： 00E00100。所以，其高低位碼被交換了，解決的方法是用轉(zhuǎn)換函數(shù)，代碼如下：

　　WORD?WORDBIGtoLIT(WORD?code)　//?字型的處理
　　{
　　　　return?((a?>>?8?&?0xFF)?|?((a?&?0x00FF)?<<?8);　//?把高低位碼再交換過(guò)來(lái)
　　}

　　DWORD?DWORDBIGtoLIT(DWORD?code)　//?雙字型的處理
　　{
　　　　WORD?HiCode,?LowCode;

　　　　HiCode?=?code?&?0xFFFF0000;
　　　　LowCode?=?code?&?0x0000FFFF;
　　　　HiCode?=?((HiCode?>>?8)?&?0xFF)?|?((HiCode?&?0x00FF)?<<?8);
　　　　LowCode?((LowCode?>>?8)?&?0xFF)?|?((LowCode?&?0x00FF)?<<?8);
　　　　return?MAKELONG((WORD)(LowCode?<<?16),?(WORD)HiCode);
　　}

　　當(dāng)然，也可以定義成宏形式，如下：

　　#define?BIG2LIT(a)?(WORD((a?>>?8?&?0xFF)?|?((a?&?0x00FF)?<<?8)))
　　#define?DWORDBIG2LIT(b)?MAKELONG(BIG2LIT(HIWORD(b)),?BIG2LIT(LOWORD(b)))

　　看起來(lái)簡(jiǎn)單一些，哈哈……。其它的，原文沒(méi)有什么錯(cuò)誤，不過(guò)，我建議大家還是最好自己去解決問(wèn)題，呵呵，因?yàn)橛幸痪湓捳f(shuō)得很好：老師能教你讀書(shū)寫(xiě)字，但是不能教你做天下文章。?


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PSD格式文件的讀取?


　 　PhotoShop，我想沒(méi)有人會(huì)不知道吧。如今最新的版本是6.0，其圖象文件*.PSD和5.5相比變化并不太大。以下我就介紹*.PSD文件的讀 取方法，并提供完整讀取函數(shù)。其中：m_Rect為目標(biāo)區(qū)域，m_lpDDS7為目標(biāo)DirectDraw表面，m_pbAlphaMask為目標(biāo) Aplha通告指針。Read16函數(shù)為從指定文件當(dāng)前位置讀取一個(gè)WORD，Read32函數(shù)為從指定文件當(dāng)前位置讀取一個(gè)DWORD。 MAX_PSD_CHANNELS為24。以下就是*.PSD文件的讀取方法，有興趣的朋友可以繼續(xù)深入研究，到時(shí)可別忘了發(fā)我一份。

　　HRESULT?LoadPSD(?LPSTR?strFilename?)?//?讀取PSD文件
　　{
　　　　DWORD?dwWidth,?dwHeight;?//?寬高
　　　　long?lSurfWidth?=?m_Rect.right?-?m_Rect.left;
　　　　long?lSurfHeight?=?m_Rect.bottom?-?m_Rect.top;
　　　　WORD?CompressionType;?//?壓縮類(lèi)型
　　　　HDC?hDC;
　　　　FILE?*fpPSD;
　　　　WORD?ChannelCount;?//?通道數(shù)

　　　　//?打開(kāi)PSD文件
　　　　if?(?(?fpPSD?=?fopen?(?strFilename,?"rb"?)?)?==?NULL?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?頭四個(gè)字節(jié)為"8BPS"
　　　　char?signature[5];
　　　　signature[0]?=?fgetc(?fpPSD?);
　　　　signature[1]?=?fgetc(?fpPSD?);
　　　　signature[2]?=?fgetc(?fpPSD?);
　　　　signature[3]?=?fgetc(?fpPSD?);
　　　　signature[4]?=?'\0';
　　　　if?(?strcmp(?signature,"8BPS"?)?!=?0?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?版本必須為1
　　　　if?(?Read16(?fpPSD?)?!=?1?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?跳過(guò)一些數(shù)據(jù)?(總是0)
　　　　Read32(?fpPSD?);
　　　　Read16(?fpPSD?);

　　　　//?讀取通道數(shù)
　　　　ChannelCount?=?Read16(?fpPSD?);

　　　　//?確定至少有一個(gè)通道
　　　　if?(?(?ChannelCount?<?0?)?||?(?ChannelCount?>?MAX_PSD_CHANNELS?)?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?讀入寬和高
　　　　dwHeight?=?Read32(?fpPSD?);
　　　　dwWidth?=?Read32(?fpPSD?);
　　　　if?(?dwWidth?!=?(?DWORD?)lSurfWidth?||?dwHeight?!=?(?DWORD?)lSurfHeight?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?只讀入8位通道
　　　　if?(?Read16(?fpPSD?)?!=?8?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?確定模式為RGB.
　　　　//?可能值：
　　　　//?0:?位圖
　　　　//?1:?灰階
　　　　//?2:?索引
　　　　//?3:?RGB
　　　　//?4:?CMYK
　　　　//?7:?Multichannel
　　　　//?8:?Duotone
　　　　//?9:?Lab
　　　　if?(?Read16(?fpPSD?)?!=?3?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　//?跳過(guò)數(shù)據(jù)（如調(diào)色板）
　　　　int?ModeDataCount?=?Read32(?fpPSD?);
　　　　if?(?ModeDataCount?)
　　　　　　fseek(?fpPSD,?ModeDataCount,?SEEK_CUR?);

　　　　//?跳過(guò)數(shù)據(jù)（如：pen?tool?paths,?etc）
　　　　int?ResourceDataCount?=?Read32(?fpPSD?);
　　　　if?(?ResourceDataCount?)
　　　　　　fseek(?fpPSD,?ResourceDataCount,?SEEK_CUR?);

　　　　//?條過(guò)保留數(shù)據(jù)
　　　　int?ReservedDataCount?=?Read32(?fpPSD?);
　　　　if?(?ReservedDataCount?)
　　　　　　fseek(?fpPSD,?ReservedDataCount,?SEEK_CUR?);

　　　　//?0:?非壓縮
　　　　//?1:?RLE壓縮
　　　　CompressionType?=?Read16(?fpPSD?);
　　　　if?(?CompressionType?>?1?)?{
　　　　　　return?E_FAIL;
　　　　}

　　　　BYTE*?PSDPixels?=?new?BYTE[?(?lSurfWidth?*?lSurfHeight?)?*?4?];

　　　　//?解包數(shù)據(jù)
　　　　UnPackPSD(?fpPSD,?lSurfWidth,?lSurfHeight,?PSDPixels,?ChannelCount,?CompressionType?);

　　　　fclose(?fpPSD?);

　　　　//?復(fù)制信息
　　　　BITMAPINFO?BitmapInfo;
　　　　ZeroMemory(?&BitmapInfo,?sizeof(?BitmapInfo?)?);
　　　　BitmapInfo.bmiHeader.biSize?=?sizeof(?BitmapInfo.bmiHeader?);
　　　　BitmapInfo.bmiHeader.biWidth?=?lSurfWidth;
　　　　BitmapInfo.bmiHeader.biHeight?=?-lSurfHeight;
　　　　BitmapInfo.bmiHeader.biPlanes?=?1;
　　　　BitmapInfo.bmiHeader.biBitCount?=?32;

　　　　m_lpDDS7->GetDC(?&hDC?);

　　　　int?rc?=?StretchDIBits(?hDC,
　　　　　　　　　　　　　　　　0,
　　　　　　　　　　　　　　　　0,
　　　　　　　　　　　　　　　　lSurfWidth,
　　　　　　　　　　　　　　　　lSurfHeight,
　　　　　　　　　　　　　　　　0,
　　　　　　　　　　　　　　　　0,
　　　　　　　　　　　　　　　　lSurfWidth,
　　　　　　　　　　　　　　　　lSurfHeight,
　　　　　　　　　　　　　　　　PSDPixels,
　　　　　　　　　　　　　　　　&BitmapInfo,
　　　　　　　　　　　　　　　　DIB_RGB_COLORS,
　　　　　　　　　　　　　　　　SRCCOPY?);

　　　　m_lpDDS7->ReleaseDC(?hDC?);

　　　　if?(?rc?==?GDI_ERROR?)?{
　　　　　　H_ARRAY_DELETE(?PSDPixels?);

　　#ifdef?_DEBUG
　　　　g_pHERR->OutDebugMsg(?3,?H2DSERR_INVALID_PSD?);
　　#endif
　　　　return?E_FAIL;

　　　　}

　　　　//?是否讀取Alpha混合通道
　　　　if(?ChannelCount?>?3?)?{
　　　　　　m_pbAlphaMask?=?new?BYTE[?lSurfWidth?*?lSurfHeight?];

　　　　for?(?int?x?=?0;?x?<?lSurfWidth;?x++?)
　　　　　　for?(?int?y?=?0;?y?<?lSurfHeight;?y++?)?{
　　　　　　　　m_pbAlphaMask[?(?y?*?lSurfWidth?)?+?x?]?=
　　　　　　　　　　　　　　?　PSDPixels[?(?(?(?y?*?lSurfHeight?)?+?x?)?*?4?)?+?3?];
　　　　　　}
　　　　}
　　　　else?{
　　　　　　m_pbAlphaMask?=?NULL;
　　　　}

　　　　H_ARRAY_DELETE(?PSDPixels?);

　　　　return?DD_OK;
　　}

　　//?PSD文件解包

　　void?CHades2DSurface::UnPackPSD(?FILE?*fp,　　　　　//?fp為PSD文件指針，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　?DWORD?dwWidth,　　?//?dwWidth、dwHeight為寬高，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　?DWORD?dwHeight,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　?BYTE*?pixels,　　　//?pixels為解包目標(biāo)指針，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　?WORD?ChannelCnt,　?//?ChannelCnt為通道數(shù)，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　?WORD?Compression?)?//?Compression位壓縮類(lèi)型。?
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　?
　　{
　　　　int?Default[4]?=?{?0,?0,?0,?255?};
　　　　int?chn[4]?=?{?2,?1,?0,?3};
　　　　int?PixelCount?=?dwWidth?*?dwHeight;

　　　　if?(?Compression?)?{
　　　　　　fseek(?fp,?dwHeight?*?ChannelCnt?*?2,?SEEK_CUR?);

　　　　　　for?(?int?c?=?0;?c?<?4;?c++?)?{
　　　　　　　　int?pn?=?0;
　　　　　　　　int?channel?=?chn[c];

　　　　　　　　if?(?channel?>=?ChannelCnt?)?{
　　　　　　　　　　for?(?pn=0;?pn?<?PixelCount?;pn++?)?{
　　　　　　　　　　　　pixels[?(?pn?*?4?)?+?channel?]?=?Default[?channel?];
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　else?//?非壓縮
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　int?count?=?0;
　　　　　　　　　　while(?count?<?PixelCount?)?{
　　　　　　　　　　　　int?len?=?fgetc(?fp?);
　　　　　　　　　　　　if(?len?==?128?)?{?}
　　　　　　　　　　　　else?if?(?len?<?128?)?//?非RLE
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　len++;
　　　　　　　　　　　　　　count?+=?len;
　　　　　　　　　　　　　　while(len)?{
　　　　　　　　　　　　　　　　pixels[?(?pn?*?4?)?+?channel?]?=?fgetc(?fp?);
　　　　　　　　　　　　　　　　pn++;
　　　　　　　　　　　　　　　　len--;
　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　}
　　　?　　　　　　　　?else?if?(?len?>?128?)?//?RLE打包
　　　　　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　　　　　len?^=?0x0FF;
　　　　　　　　　　　　　　len?+=?2;
　　　　　　　　　　　　　　unsigned?char?val?=?fgetc(?fp?);
　　　　　　　　　　　　　　count?+=?len;
　　　　　　　　　　　　　　while(?len?)?{
　　　　　　　　　　　　　　　　pixels[?(?pn?*?4?)?+?channel?]?=?val;
　　　　　　　　　　　　　　　　pn++;
　　　　　　　　　　　　　　　　len--;
　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　　　else
　　　　{
　　　　　　for?(?int?c=0;?c?<?4;?c++?)?{
　　　　　　　　int?channel?=?chn[c];
　　　　　　　　if?(?channel?>?ChannelCnt?)?{
　　　　　　　　　　for(?int?pn?=?0;?pn?<?PixelCount;?pn++?)?{
　　　　　　　　　　　　pixels[?(?pn?*?4?)?+?channel?]?=?Default[?channel?];
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　　　else?{
　　　　　　　　　　for(?int?n?=?0;?n?<?PixelCount;?n++?)?{
　　　　　　　　　　　　pixels[?(?n?*?4?)?+?channel?]?=?fgetc(?fp?);
　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　}??