傻馬亂踢  譯   
 
 
  
游戲編程起源（初學者）Ⅸ
 
 
 
★ 第五章 DirectDraw的調色板和象素

☆ 簡介

今天我們將分別使用調色板和RGB模式來熟悉DirectDraw的基本圖形。它們有什么不同呢？如果你曾經在DOS下編程，你可能使用過調色板映射模式。調色板是個顏色查詢表，為了繪制象素，你將一個單獨的字節寫入視頻內存，通過這個字節你可以索引到一個擁有各種顏色的鏈表，這個顏色的鏈表，或查詢表就叫作調色板。而RGB模式是不同的，因為它不需要顏色查詢表。在RGB模式下繪制一個象素，你可以直接把紅色、綠色和藍色的值寫入視頻內存。任何色彩深度高于8位的調色板都可以用RGB模式取代。
編寫本章時，我假設你已經讀過了前面幾章，知道了怎樣設置DirectDraw和創建表面。我們將使用DirectX7，它包含了最新的DirectDraw接口。實際上，DirectX 7 中的DirectDraw接口可能是最后的升級版本了！不用擔心，未來的版本一定會兼容它的，但是未來可能是一個DirectDraw和Direct3D綜合的產品，管它那，我們學的不會沒有用的。^_^
在開始前我還有最后一件事要提醒你：在我的后續文章中關于調色板的部分可能再也用不到了，所以，如果你對于調色板模式不是很感興趣，你可以跳過文章的前一部分，從象素格式開始看起。調色板的開發和使用是PC中使用的原始視頻系統的內存限制帶來的直接后果。現在由于充足的顯存使調色板模式幾乎廢棄不用了。值得保留調色板模式的一個原因是，執行調色板操作可以實現一些有趣的動畫效果。不羅嗦了，讓我們開始吧！

☆ 創建DirectDraw的調色板

當你在色彩深度為8位或低于8位的模式下顯示圖形時，你必須創建調色板，也就是顏色查詢表。更明確的講，對于DirectX，調色板就是PALETTEENTRY結構。要建立一個調色板，我們要做如下三步：
1、 創建顏色查詢鏈表。
2、 得到指向IDirectDrawPalette接口的指針。
3、 把調色板鏈接到DirectDraw表面。

我假設我們使用的是8位色彩深度。如果你要用16位或更高位的色彩深度編寫游戲，你就不用繼續看以下這段瘋狂的Windows素材了。總之，8位色彩深度，我們可以有一個256個條目的調色板。所以，創建顏色查詢鏈表，有256個條目在其中：

typedef struct tagPALETTEENTRY { // pe
    BYTE peRed;
    BYTE peGreen;
    BYTE peBlue;
    BYTE peFlags;
} PALETTEENTRY;

頭三個參數很明顯，分別是紅色、綠色和藍色的強度。每一個取值范圍0－255，BYTE是無符號數據類型。最后一個參數是控制標志，應該設置為PC_NOCOLLAPSE。原因我就不說了。
現在，我們需要把256個條目有秩序的排列好，也就是為了一下能找到，我們為鏈表設置一個數組，象這樣：
PALETTEENTRY palette[256];
Ok，我們有了數組了，你可以裝載顏色了。當我工作在調色板模式下時，通常把顏色存儲在一個外部文件里，然后用一些如下的東東裝載顏色：

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。現在我們需要得到調色板的接口。交給IDirectDraw7::CreatePalette()函數就好了：

HRESULT CreatePalette(
    DWORD dwFlags,
    LPPALETTEENTRY lpColorTable,
    LPDIRECTDRAWPALETTE FAR *lplpDDPalette,
    IUnknown FAR *pUnkOuter
);

返回類型是HRESULT，你知道它的，所以可以用FAILED()和SUCCEEDED()這兩個宏檢測函數是否調用成功。參數的說明如下：
※ DWORD dwFlags：描述調色板對象的標志常量。當然，你可以用“|”組合它們：
◎ DDPCAPS_1BIT：1位色彩，對應2色調色板。
◎ DDPCAPS_2BIT：2位色彩，對應4色調色板。
◎ DDPCAPS_4BIT：4位色彩，對應16色調色板。
◎ DDPCAPS_8BIT：8為色彩，對應256色調色板。
◎ DDPCAPS_8BITENTRIES：指出引用一個8位色彩索引。就是說，每個顏色條目是它本身的到目的表面8位調色板的索引。這叫作被變址的調色板。它必須同DDPCAPS_1BIT、DDPCAPS_2BIT，或者DDPCAPS_4BIT合用。亂套吧！^_^
◎ DDPCAPS_ALPHA：每一個PALETTEENTRY的peFlags成員都應該被認為是阿爾發值。用這些標志創建的調色板可以被粘貼在Dierct3D紋理表面，因為DirectDraw本身并不支持阿爾發混合。
◎ DDPCAPS_ALLOW256：允許8位調色板的全部256個條目被使用。通常，0指向黑色，255指向白色。
◎ DDPCAPS_INITIALIZE：指出應該用PALETTEENTRY的數組初始化調色板。
◎ DDPCAPS_PRIMARYSURFACE：調色板將鏈接到主表面，好快速更改顯示顏色。
◎ DDPCAPS_VSYNC：一般畫圓時用到它。
大多數情況，你將使用DDPCAPS_8BIT | DDPCAPS_INITIALIZE，如果你剛好想建立一個空的調色板，稍后再設置它，你可以去掉后者，就是DDPCAPS_INITIALIZE。當然，你還可以使用DDPCAPS_ALLOW256，如果你真的想改變這兩個常用的條目。
※ LPPALETTEENTRY lpColorTable：這個指針指向我們創建的查詢表，把數組的名稱傳遞給它就好了。
※ LPDIRECTDRAWPALETTE FAR *lplpDDPalette：這是指向IDirectDrawPalette接口指針的地址。如果函數調用成功，它將被初始化。
※ IUnkown FAR *pUnkOuter：同以前一樣，這總是為COM高級應用準備的。設置為NULL好了。

不是太糟糕吧！現在我們可以建立我們的調色板對象了。最后一步是把調色板鏈接到一個表面，這只需要一個函數就好了——IDirectDrawSurface7::Setpalette()。它的原形如下：

HRESULT SetPalette(LPDIRECTDRAWPALETTE lpDDPalette);

很簡單，是不是？你只要把上一步得到的接口指針傳遞給它就可以了。那好，讓我們把學到的綜合到一起，下面我給你一個程序框架，我假設我們已經利用調色板的數組建立了一個索引鏈表，就像我們上一步做的。該框架是建立DirectDraw調色板來控制顏色，并且把它鏈接到主表面（當然，主表面是我們事先做好的）：

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
}

就是這么簡單。一旦你的調色板建立完成，繪制象素部分同RGB模式就沒有什么不同了。從此時開始，我將同時介紹RGB模式和調色板模式，在我們真正的顯示圖象前，我需要告訴你什么是RGB象素格式。

☆ 象素格式

象我前面說過的，當你把一個調色板模式的象素寫入內存時，你同時分配了一個字節，每個字節表示一個到色彩查詢表的索引。在RGB模式下，你只需要把顏色描述值寫入內存，但每個顏色需要的字節數都要多于一個字節。字節的多少同色彩的深度相關。對于16-bit色彩，你要為每個象素準備兩個字節（16位），以此類推，你可以猜到32-bit色彩是怎么回事了，這些都是很容易理解的。32-bit色彩對于一個象素來說，每一位的字符如下：

AAAA AAAA RRRR RRRR GGGG GGGG BBBB BBBB

“A”是代表“alpha”（阿爾發），表示一個透明的值，這是為Direct3D準備的。我以前說過，DirectDraw不支持α混合，所以當你為DirectDraw創建32-bit色彩時，把高位都設置為0好了。下一個8位表示紅色強度的值，再下一個8位表示綠色，最后8位表示藍色。
一個32-bit色彩的象素需要32位，所以我們一般用UINT類型來定義相對應的變量類型，這是一個無符號實數類型。通常我用一個宏來把RGB數據轉換成正確的象素格式。讓我給你看看它的樣子，希望這能更好的幫助你理解象素格式：

#define RGB_32BIT(r, g, b) ((r << 16) | (g << 8) | (b))

就象你看到的，這個宏通過位移在相應的位置寫入了相應的紅、綠、藍的強度值，并且完全符合正確的象素格式。是不是開始感覺有點兒入門了？要建立一個32-bit的象素，你就可以調用這個宏。紅、綠、藍每一個顏色的強度值都是8位，它們的取值范圍都是從0——255。例如建立一個白色的象素，你可以這樣：

UINT white_pixel = RGB_32BIT(255, 255, 255);

24-bit色彩基本相同，道理實際上是一樣的，只是24-bit沒有關于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

所以紅色、綠色、藍色仍然都分別是8位，這就意味著24-bit色彩和32-bit色彩實際上是有相同顏色深度的，只是32-bit多了個α混合。現在，你一定會想，24-bit比32-bit要好，真的是這樣嗎？否，因為使用24-bit有一些麻煩，事實上沒有24-bit的數據類型，在你建立象素時，你不得不分三步寫入紅、綠、藍的強度值，而不是象32-bit一次就完成。盡管32-bit色彩需要更多的內存，但在大多數的機器上，它要更快一些。實際上，很多顯示卡不支持24-bit色彩模式，因為每一個象素占用3個字節是很不方便的。
現在，輪到16-bit色彩了，它有一點兒小麻煩，因為對于16-bit色彩，不是每一種顯示卡都使用相同的象素格式！有兩種格式。其中一種，也是比較流行的，紅色占據5位，綠色占據6位，藍色占據剩下的5位。另一種格式是分別都占據5位，剩下的一位，也就是高位不使用，一些老的顯示卡都使用這種格式。所以這兩種格式看起來是這樣的：

565 format: RRRR RGGG GGGB BBBB
555 format: 0RRR RRGG GGGB BBBB

當你工作在16-bit色彩深度下，你首先需要檢測顯示卡是支持565格式還是555格式，然后使用適當的方式。這是很討厭的，但你堅持用16-bit色彩，這是沒有辦法避免的。由于存在兩種格式，你就需要兩種宏：

#define RGB_16BIT565(r, g, b) ((r << 11) | (g << 5) | (b))
#define RGB_16BIT555(r, g, b) ((r << 10) | (g << 5) | (b))

對于565格式，紅色和藍色的取值范圍是0——31，綠色是0——63；對于555格式，取值范圍都是0——31，所以當要創建一個白色象素時，就會有所不同：

USHORT white_pixel_565 = RGB_16BIT565(31, 63, 31);
USHORT white_pixel_555 = RGB_15BIT555(31, 31, 31);

這個USHORT是無符號短實數類型，對應的變量只有16位。存在兩種格式把事情搞得有些復雜，但在實際的游戲編程過程中，你將會感覺到這并沒有你想象的那么討厭。順便說一下，有些時候555格式被稱為15-bit色彩深度，所以在以后如果我這樣談到了它，你一定要心領神會哦！^_^
現在或許是告訴你在16-bit色彩深度模式下，怎樣檢測顯示卡到底支持哪種格式的時機了，是555還是565呢？最簡單的辦法就是調用IDirectDrawSurface7接口下的GetPixelFormat（）函數，它的原形如下：

HRESULT GetPixelFormat(LPDDPIXELFORMAT lpDDPixelFormat);

參數是指向DDPIXELFORMAT結構的指針。你只要聲明它，初始化它，然后傳遞它的地址就一切OK了。這個結構的本身是巨大的，所以我就不列舉它了，但我得告訴你它的三個成員，都是DWORD類型的，它們是dwRBitMask、dwGBitMask、和dwBBitMask。你可以從dwRBitMask、dwGBitMask和dwBBitMask中獲得掩碼值（新東東，先不用太明白）。你也可以用它們檢測顯示卡支持的格式。如果顯示卡支持565，dwGBitMask將為0x07E0。如果是555格式，dwGbitMask為0x03E0。
現在，我們已經學習了所有我們可能用到的象素格式，可以進入在DirectX下顯示圖象的實際階段了。你已經等待了很久了，不是嗎？在把象素放到表面上前，我們需要鎖定表面，至少是鎖定表面的一部分。鎖定表面返回一個指向表面在內存里位置的指針，然后，我們就可以為所欲為了。

☆ 鎖定表面

待續。。。。。。