Richard Bao 的显示图片
Richard Bao
La vie est belle !
日志 - 2008年8月
2008/8/5 10:48:56

Alpha 混合:两个半透明色的叠加

讲 Alpha 混合的文章太多了,我并不是要说有什么新的更好的算法,而是这些 Alpha 混合的文章都是基于一种特定的现实应用:在背景色上叠加一个半透明色。而 OpenPainter 的需求更具一般性:混合两个半透明颜色。也就是说,原始色也是有透明度的。

为此我首先用 PS 做了不少试验,试图推导出 Alpha 混合的公式。事实上,一些简单的实验外加一些逻辑推理,成功了找到了 Alpha 混合的方法。这里为了计算上的方便,所有颜色分量值的取值范围都是 0 ~ 1。

首先是透明度值的计算。颜色在本质上是光的产物,如果把透明度理解为玻璃的透光性,则一切就变得非常简单。例如一个 alpha = 0.2 的颜色,就可以将其想像为透光率为 80% 的彩色玻璃。我们透过这块玻璃看去,由于 80% 的光都透过了,因此留下来的颜色只剩 20%,即所谓 0.2 的 alpha。现在我们来做一个混合:将 alpha 为 0.2 和 0.6 的颜色进行叠加。这时,我们有了两块玻璃,一块透光率为 80%,另一块为 40%。一道光束穿过,经过 80% 透光率的玻璃时,光线强度剩下 80%,再经过 40% 透光率的玻璃时,光线进一步被削弱,只剩下 80% * 40% = 32%。这意味着有 32% 的透明性,即 alpha = 0.68。

总结上面的算法,我们可以得出:

alpha

下一步,是根据已有的透明度来计算每个通道的颜色分量。这其实用数学推导的方法更容易一些。我们已经知道,在背景色上如何叠加半透明色,其 RGB 颜色分量的计算方法为:

solid_and_alpha

那么,我们可以通过在背景色上叠加两个半透明颜色的不同方法来进行公式推导。第一种叠加方式:先在背景色上叠上第一个半透明颜色,再在叠好的结果上叠上第二个半透明颜色;第二种方式则是先将两个半透明颜色叠好,再与背景色混合。即:

two_methods

这两种混合方式的结果应当是完全一致的,则有

image 

整理,得

image

这即是 RGB 模式下的 Alpha 混合公式。CMYK 等也类似。

最后更新: 2008/8/5 10:48:56 | Windows Live Space 网站中的链接 添加评论 此链接将在新窗口中打开 | 评论 评论 (2) | Windows Live Space 网站中的链接 原文地址 此链接将在新窗口中打开
2008/8/5 10:44:44

鼠标和键盘的事件捕获增强

鼠标事件一直保持在传统的 Click、DblClick、MouseUp、MouseDown、MouseMove 这几种之上,多年来并没有多少改进。而 Drag/Drop 事件对应的是数据的传递,而非鼠标的操作。因此,对于像 OpenPainter 这样富于鼠标、键盘操作的程序来说,对鼠标键盘的事件捕获进行增强是非常有必要的。

在 OpenPainter 中,我使用了一个名为 AdvancedMouseEventListner 的类来处理传统鼠标事件,并将其加工处理成复杂的鼠标事件信息。其中最为有用的就是对拖放的全面支持。我们可以看看它提供一些增强事件:

MouseLeftButtonClick
MouseLeftButtonDown
MouseLeftButtonUp
MouseRightButtonClick
MouseRightButtonDown
MouseRightButtonUp
MouseMoveWithoutDragging
MouseStartDragging
MouseDragging
MouseDraggingFinished

为了便于处理,它将鼠标的左右键事件完全分离。而一系列拖放相关的事件,可以使得对拖放操作的开发变得异常容易。首先,当鼠标在非拖放状态下移动时,除了正常的 MouseMove 事件发生外,还会持续发生 MouseMoveWithoutDragging 事件,以便于对非拖放状态的单独处理。而当鼠标键被按下并发生移动时,即会产生 MouseStartDragging 事件,指示一个拖放操作的开始。在拖放过程中,除正常的 MouseMove 事件外,还会持续发生 MouseDragging 事件,以特别指示这是在拖放过程中产生的移动。而当拖放完成,松开鼠标键时,则又会产生 MouseDraggingFinished 事件。

所有这些事件都会传递 AdvancedMouseEventArgs 类型的事件数据,里面包含了非常丰富的数据:如 DraggingAnchor 属性指示了拖放操作的起始点;LastMovedVector 属性指示了拖放操作过程中,最后一次移动的向量;DraggingSize 和 DraggingBounds 属性给出了本次拖放操作产生的拖放大小和区域;当然也有 IsDragging 属性来说明当前是否正在拖放等等。需要说明的是,这些信息不但可以从事件数据中获取,在任意时刻也可以直接从 AdvancedMouseEventListner 上获取。

相比来说,键盘处理的增强要简单得多。键盘事件是通过 KeyboardMonitor 对主窗体进行全局捕获的,而且并不像鼠标侦听器那样会产生新的事件类型,相反,它是对键盘的状态的更友好的描述。例如,可以通过 PressedKeys 属性枚举所有已按下的键(通过传统的事件,你无法枚举出同时按下 A、B 键的情况);可以通过访问 IsShiftPressed、IsCtrlPressed 和 IsAltPressed 来轻松检查修饰键的状态;也可以通过 IsPressed 方法来查看任何一个键的按下状况。另外一个与传统事件不同的是,如果你按下空格键不放,那么会连续产生按键事件,但在 OpenPainter 中,每一个键都可能是修饰键,都应当和 Shift 等键同样处理。因此,KeyboardMonitor 对所有按键事件进行了筛选,无论按下多久,任何键只会产生一组事件。

注:AdvancedMouseEventListner 在去年底已基本实现,本月进行了一些增强。

最后更新: 2008/8/5 10:44:44 | Windows Live Space 网站中的链接 添加评论 此链接将在新窗口中打开 | 评论 评论 (0) | Windows Live Space 网站中的链接 原文地址 此链接将在新窗口中打开