动画程序编写——DirectDraw之旅

动画程序编写——DirectDraw之旅

    DirectDraw——也许大多数人闻所未闻，但当提到 DirectX 恐怕每一个 游戏爱好者都再熟悉不过了,但是只知道那是一个很多游戏都要求的必须安装的程序,再多就无从所知了,那么它到底能为我们的游戏干什么呢,其实它又叫 Game SDK，它最大的特点是直接对硬件的抽象层(HAL)进行操作，利用 此特点可制作出高性能的Windows游戏。
　
　　DirectDraw就是DirectX5的6个组件之一。DirectX5的其它5个组件分别是：
　　
　　Direct3D 提供了3D硬件接口。
　　DirectSound 立体声和3D声音效果，同时管理声卡的内存。
　　DirectPlay 支持开发多人网络游戏，并能处理游戏中网络之间的通信问题。
　　DirectInput 为大量的设备提供输入支持。
　　DirectSetup 自动安装DirectX驱动程序。
　　
　　而DirectDraw则是DirectX的基础，DirectX的其它组件都是建立在它的基础之上的。DirectDraw使用页面切换的方法实现动画，它不仅可以访问系统内存，还可以访问显示内存，这是以往的Windows程序员所不能的。(例如:如果你是用MFC中的CDC类进行绘图,那么它是绝对不会让您直接访问显存的。) 另外，我们利用DirectDraw还可以生成、移动、剪切、转换、合成图像数据，从而编写出各种“炫丽多彩”图形的应用程序。
　　
　　您先不要急,我们会在后面附上本文介绍的动画程序原代码,只要将其用vc打开,进行工程的编译创建后,您就会立刻看到效果。并且我们在工程文件中有详细的中文注释,力求将理论与实践紧密联系在一起。
　　
　　首先，让我们先了解一下DirectDraw的三个重要概念——表面、Bltting、色彩键码
　　
　　1.表面
　　
　　在用DirectDraw编写程序时,我们先要创建若干个图形数据缓冲区，并把这些图形数据装入其中，再进行转换、拉伸、挎贝等操作，并且还可以显示这些缓冲区中的图形数据，这些缓冲区就称为表面。
　　
　　表面可以分为几类。
　　
　　主表面(primary surface)是用户在屏幕上可以看到的，它是显示内存的一部分。所有DirectDraw程序都有主表面，而且只有一个。它在DirectDraw表面对象之前就已经存在了，因此不能改变它的尺寸、格式和位置。
　　
　　主表面有一个很重要的特性——翻页(flip)。页面翻页用于程序中，可以产生相当平滑、不闪烁的动画。一个可以翻页的主表面实际上是两个表面，一个是可见的，一个是不可见的。不可见的表面称为后备缓冲区。当发生表面翻页时，后备缓冲区就成为可见的，而以前的可见主表面则成为后备缓冲区。 下面我们用图示来向您解释上面的概念:
　　
　　当翻页后,将原后备缓冲区页中的内容copy入可见主表面页,而同时将原可见主表面页的内容copy入后备缓冲区页。
　　
　　显示器屏幕虽然每秒中刷新很多次，在此我们假定为85次，但每次都是一遍一遍地读取可见主表面中存储的显示页信息，而你对后备缓冲区的改动不会显示出来，并且也不会影响可见主表面的显示，而只有当施行翻页操作后，两页的内容互换，而你已经完成了的在原后备缓冲区的改动才会显示在屏幕上，而这个互相拷贝的过程几乎是瞬间完成的，这个时间比起每次刷新所用的时间少得多得多，两者几乎差了几乎几十万个数量级。而人眼是根本察觉不到的，所以用这种方法可以不闪烁，平滑，优质的动画效果
　　
　　还有一种表面叫离屏表面(off_screen surface)，它是不能直接见到的。离屏表面作为存储缓冲区，有助于表面之间的互相切换，它的大小是可以改变的。
　　
　　主表面和离屏表面都分为有调色板的和无调色板的这两类。像素深度为8位(256色)的表面称为有调色板的表面；而像素深度为16位(64K色)、24位(16M色)的像素表面称为无调色板的表面，它们存储实际的色彩值(RGB值)。
　　
　　在本文下面的程序中，我们先使用256位表面即有调色板的表面。
　　
　　2. Bltting
　　
　　Bltting是用于复制图形的语言，可以将图像从一处拷贝到另一处。例如大家所熟悉的CDC类(设备描述表类)的BitBlt()就是具有这样功能的函数。
　　
　　在DirectDraw中，典型的blt操作是将离屏表面的内容拷贝到一个后备缓冲区，而一般的blt操作调用一个源表面和一个目标表面，把源表面的内容拷贝到目标表面中，不仅可以整体拷贝源表面，而且还可以拷贝源表面内的任何矩形区域到目标表面的任何位置。blt还支持透明拷贝，就是指表面中的某一像素在blt过程中可以不予以拷贝，而这个像素值是由色彩键码(DDCOLOR KEY )决定的。如图：
　　
　　DirectDraw中有三个支持blt的函数，它们是
　　
　　Blt()
　　BltBatch()
　　BltFast()
　　
　　Blt( )用得最多，BltFast()的速度比Blt()要快，但功能却很有限，例如不支持拉伸、剪切等操作。
　　
　　还有一个函数BltSurface()，它是DirectWin类的一个成员函数，Blt()、BltFast()更具有适应性，并且使用起来更加简单。例如，当我们把源表面拷贝到目标表面外时需要裁剪，而BltFast()不支持裁剪。这时我们使用BltSurface()函数，它在内部使用Blt()和 BltSurface()函数，并根据情况自动执行裁剪。
　　
　　在此，有人会问，这种页面切换的方法到底好在那里？它到底与用一般的绘图方法的区别在什么地方？而其它的绘图方法为什么会使屏幕闪动呢？下面我们举二个例子：（我们仍然用图示的方法给您一个直观的解释）
　　
　　（1） 在一些绘图程序中您会发现其用到了清屏函数，这种方式是使屏幕效果最差的，这种方法使得没有直接从第一个画面切换到第二个画面，而是先用黑色将图形数据缓冲区清空，并且还显示在屏幕上，但这个时间很短。如果反复清屏，则会产生严重的屏幕闪烁。如下图：
　
　　（2）在一些程序中用异或的方式进行绘图，即先在屏幕上画出第一个图像，然后在画第二个图像之前，再在屏幕上画一遍第一个图像，这样起到清除第一个图像的效果。如果您仔细看，会发现这样就会比上一个方法的画面效果好得多，但这并不是很完美，因为如果反复使用，虽然不会产生全屏幕的闪动，但在所清除图像处会产生闪烁。究其根本原因还是因其没能直接从第一个画面切换到第二个画面。如下图：