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C++基于Directx MMX实现的图像灰度转换代码

2020-01-26 15:25:08
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本文实例讲述了基于Directx MMX 编写的实现图像灰度处理的方法,要编译此程序需DirectX SDK5.0,代码中所需要的ddutil.h与ddutil.cpp文件,请自行下载加入工程。在WindowNT4.0+SP3环境中编译通过,代码已经过整理,包含有注释。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//加权平均值法#define TITLE "灰度转换" //窗口标题#define CLASSNAME "Gray" //窗口类名#define WIDTH 640#define HEIGHT 480#define COLORS 8#define STEP 1#define SCANLINE 16HINSTANCE hInst; //应用程序实例句柄HWND hWndMain; //主窗口句柄LPDIRECTDRAW      lpDD;      // DirectDraw对象LPDIRECTDRAWSURFACE   lpDDSPrimary;  // 主页面LPDIRECTDRAWSURFACE   lpDDSBack;   // 后台缓冲区LPDIRECTDRAWSURFACE   lpDDSPic1;   // 离屏页面1LPDIRECTDRAWPALETTE   lpDDPal;    // 调色板BOOL          bActive;    // 应用程序是否活跃?int Key=0;bool Contrast=false;bool Gray=false;//函数声明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 ); //获取调色板 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; } } //更新调色板 lpDDPal->SetEntries(0,0,256,Pal);}//灰度转换函数--本程序的关键//函数:ConvertToGrayScale//参数:Method为转换灰度的方式,值可为:// MAXIMUM_GRAY=最大值法,MEAN_GRAY=平均值法,// WEIGHT_GRAY=加权平均值法// Color目前只能为8即只能处理8位调色板方式//返值:无void ConvertToGrayScale(unsigned short Method,unsigned short Color){ BYTE Convert;  int i; switch(Color) { case 8: LPPALETTEENTRY Pal = (LPPALETTEENTRY) LocalAlloc( LPTR, sizeof( PALETTEENTRY ) * 256 ); //获取调色板 lpDDPal->GetEntries(0,0,256,Pal); switch(Method) { case MAXIMUM_GRAY:  //最大值法转换  for(i=0; i<256; i++)  {  //计算的公式为: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:  //平均值法转换  for(i=0; i<256; i++)  {  //计算的公式为: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:  //加权平均值法转换  for(i=0; i<256; i++)  {  //计算的公式为:R=G=B=(R*0.3+G*0.59+B*0.11)  //为不使用浮点乘法,现公式为:  //R=G=B=(R*3+G*6+B)/10  //些许的误差可以不计  Convert=( Pal[i].peRed * 3 + Pal[i].peGreen *6 + Pal[i].peBlue ) / 10;   Pal[i].peRed=Pal[i].peGreen=Pal[i].peBlue=Convert;  }   break;   } //更新调色板 lpDDPal->SetEntries(0,0,256,Pal); break; }}//**********************************//函数:FreeObject//功能:释放所有DirectDraw对象void FreeObjects( void ){  if( lpDD != NULL )//释放DirectDraw对象  {    if( lpDDSPrimary != NULL )//释放主页面    {      lpDDSPrimary->Release();      lpDDSPrimary = NULL;    }    if( lpDDSPic1 != NULL )//释放离屏页面1    {      lpDDSPic1->Release();      lpDDSPic1 = NULL;    }    if( lpDDPal != NULL )//释放调色板    {      lpDDPal->Release();      lpDDPal = NULL;    }    lpDD->Release();    lpDD = NULL;  }} //************************************//函数:RestoreAll//功能:页面丢失后,恢复页面内存HRESULT RestoreAll( void ){  HRESULT   ddrval; //恢复主页面,这也将恢复换页链中的所有页面  ddrval = lpDDSPrimary->Restore(); //恢复离屏页面  ddrval = lpDDSPic1->Restore(); //重新绘制页面图象 InitSurfaces();  return ddrval;}//**************************************//函数:WindowProc//功能:主窗口的消息处理过程LRESULT CALLBACK WinProc( HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam ){  switch( message )  {  case WM_SETCURSOR: SetCursor(NULL); return TRUE;  case WM_ACTIVATEAPP://应用程序激活消息    bActive = wParam;    break;  case WM_KEYDOWN://击键消息    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://销毁窗口消息    FreeObjects();    PostQuitMessage(0);    break;  } //调用缺省的过程处理过程  return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);}//*********************************//函数:InitWindow()//功能:创建主窗口。BOOL InitWindow( HINSTANCE hInstance, int nCmdShow ){  WNDCLASS wc; //窗口类结构 //填充窗口类结构  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);//选择黑色刷做为窗口背景  wc.lpszMenuName = NULL; wc.lpszClassName = CLASSNAME; //注册窗口类  RegisterClass( &wc );  //创建主窗口  hWndMain= CreateWindowEx( 0, CLASSNAME, //窗口的类名称,必须与上面的wc.lpszClassName一致 TITLE, //窗口的标题名 WS_POPUP, 0, 0, GetSystemMetrics( SM_CXSCREEN ), GetSystemMetrics( SM_CYSCREEN ), NULL, NULL, hInstance, NULL );  if( !hWndMain )  return FALSE; //显示并更新窗口  ShowWindow( hWndMain, nCmdShow ); return TRUE;}//*********************************//函数:InitDDraw()//功能:初始化DirectDraw环境,创建换页链(主页面,一个后台缓冲区)// 以及创建一个定时器。BOOL InitDDraw(void){  DDSURFACEDESC    ddsd;  DDSCAPS       ddscaps;  HRESULT       ddrval;  //创建DirectDraw对象 ddrval = DirectDrawCreate( NULL, &lpDD, NULL );  if( ddrval != DD_OK )    return FALSE;  //取得全屏独占模式  ddrval = lpDD->SetCooperativeLevel( hWndMain, DDSCL_EXCLUSIVE | DDSCL_FULLSCREEN );  if( ddrval != DD_OK )    return FALSE;  //设置显示器显示模式为640x480x8  ddrval = lpDD->SetDisplayMode( WIDTH, HEIGHT, COLORS);  if( ddrval != DD_OK )    return FALSE;  //填充换页链结构  ddsd.dwSize = sizeof( ddsd );  ddsd.dwFlags = DDSD_CAPS | DDSD_BACKBUFFERCOUNT;  ddsd.ddsCaps.dwCaps = DDSCAPS_PRIMARYSURFACE |             DDSCAPS_FLIP |             DDSCAPS_COMPLEX; //后台缓冲区数量为1  ddsd.dwBackBufferCount = 1; //创建换页链,包括了主页面及其后台缓冲区  ddrval = lpDD->CreateSurface( &ddsd, &lpDDSPrimary, NULL );  if( ddrval != DD_OK )    return FALSE;  //获得指向后台缓冲区的页面指针 ddscaps.dwCaps = DDSCAPS_BACKBUFFER;  ddrval = lpDDSPrimary->GetAttachedSurface(&ddscaps, &lpDDSBack);  if( ddrval != DD_OK )    return FALSE; //创建离屏页面 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; //调用页面初始化函数 if( !InitSurfaces() )    return FALSE;  return TRUE;}//**********************************//函数:WinMain()//功能:应用程序入口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环境 if (!InitDDraw()) { MessageBox(hWndMain, "初始化DirectDraw过程中出错!", "Error", MB_OK); FreeObjects(); DestroyWindow(hWndMain); return FALSE; } //进入消息循环 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){  //从磁盘文件中载入调色板 lpDDPal = DDLoadPalette(lpDD, "back.bmp"); //将调色板设置给主页面  if (lpDDPal) {    lpDDSPrimary->SetPalette( lpDDPal ); return TRUE; } return FALSE;}//****************************//函数:InitSurfaces()//功能:初始化页面图象BOOL InitSurfaces( void ){  HBITMAP hbm; InitPalette();  //从磁盘文件中将我们所需要的图象载入到一个hbm位图对象中  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); //释放hbm位图对象  DeleteObject(hbm);  return TRUE;}//更新屏幕void UpdateFrame( void ){ HRESULT ddrval; //计算刷新率 static int fps=0, frame=0, nt=0, ot=0; frame++; nt=timeGetTime();  if (nt > ot+1000) { ot=nt; fps=frame; frame=0; } //清屏后台缓冲区 DDBLTFX ddBltFx; ddBltFx.dwSize = sizeof(DDBLTFX); ddBltFx.dwFillColor = DDColorMatch(lpDDSBack, RGB(0,0,0)); lpDDSBack->Blt(NULL, NULL, NULL, DDBLT_WAIT | DDBLT_COLORFILL, &ddBltFx); //调用灰度的实现函数 if(true==Gray) { ConvertToGrayScale(Key,COLORS); Gray=false; } //增加对比度 if(true==Contrast) { ChangeContrast(2); } RECT srect, drect; MakeRect(&srect, 0, 0, WIDTH, HEIGHT); MakeRect(&drect, 0, 0, WIDTH, HEIGHT); //将背景图象Blit到后台缓冲区 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,"图象特效----灰度转换"); TextOut(hdc, 30, 400, temp, strlen(temp)); lpDDSBack->ReleaseDC(hdc);  // 换页  while( 1 )  {    ddrval = lpDDSPrimary->Flip( NULL, DDFLIP_WAIT );//调用换页函数    if( ddrval == DD_OK )//成功则退出while循环      break;    else if( ddrval == DDERR_SURFACELOST )//如果页面丢失,则恢复页面,再继续while循环      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;}

感兴趣的朋友可以调试运行一下本文实例,相信会对大家进行C++项目开发起到一定的帮助作用。

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