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OpenGL是由SGI公司开发的一套3D图形软件接口标准，由于具有体系结构简单合理、使用方便、与操作平台无关等优点，OpenGL迅速成为一种3D图形接口的工业标准，并陆续在各种平台上得以实现。微软公司在推出WindowsNT3．5时便开始把OpenGL集成到NT操作系统之中，96年下半年又在Windows95OSR2中加入OpenGL，使得低端用户也能够充分享受到OpenGL带来的高质量3D图形效果。
基于OpenGL的应用程序有两种类型。一种是利用OpenGL辅助库来完成一些简单的图形显示，这种应用程序编写起来非常简单，但其功能十分有限，因此只适合于演示OpenGL函数的用法等任务。第二种是与VC＋＋等这样功能强大的开发工具相结合，从而完成比较复杂的任务。本文所要讨论的就是以MFC类库为基础，使用OpenGL时所涉及到的关于调色板的问题。
1、Windows下的调色板
OpenGL可以使用16色、256色、64K和16M真彩色。真彩模式下不需要调色板，而在16色模式下根本不可能得到较为满意的效果，因此对OpenGL而言，调色板只有在256色模式下才有意义。
我们知道，Windows把调色板分为系统调色板和逻辑调色板。每个应用程序都拥有一套自己的逻辑调色板（或使用缺省调色板），当该应用程序拥有键盘输入焦点时可以最多使用从16M种色彩中选取的256种颜色（20种系统保留颜色和236种自由选取的颜色），而失去焦点的应用程序可能会有某些颜色显示不正常。系统调色板由Windows内核来管理，它是由系统保留的20种颜色和经仲裁后各个应用程序设置的颜色组成，并与硬件的256个调色板相对应。应用程序的逻辑调色板与硬件的调色板没有直接的对应关系，而是按照最小误差的原则映射到系统调色板中，因此即使应用程序自由选取256种不同颜色构成自己的逻辑调色板，也有可能某些颜色显示到屏幕上时是一样的。
当应用程序的窗口接收到键盘输入焦点时，Windows会向它发送一条WM—QUERYNEWPALETTE消息，让它设置自己的逻辑调色板，此时Windows会在系统调色板中尽量多地加入该应用程序需要的颜色，并生成相应的映射关系。接着Windows会向系统中所有的覆盖型窗口和顶级窗口（包括拥有键盘输入焦点的窗口）发送一条WM—PALETTECHANGED消息，让它们设置逻辑调色板和重绘客户区，以便能更充分地利用系统调色板，已拥有键盘输入焦点的窗口不应再处理这条消息，以避免出现死循环。
2、OpenGL的颜色表示与转换
OpenGL内部用浮点数来表示和处理颜色，红绿蓝和Alpha值这四种成份每种的最大值为1．0，最小值为0．0。在256色模式下，OpenGL把一个象素颜色的内部值按线性关系转换为8比特来输出到屏幕上，其中红色占最低位的3比特，绿色占中间的3比特，蓝色占最高位的2比特，Windows将这个8比特值看作逻辑调色板的索引值。例如OpenGL的颜色值（1．0，0．14，0．6667）经过转换后二进制值为10001111（红色为111，绿色为001，蓝色为10），即第143号调色板，该调色板指定的颜色的RGB值应与（1．0，0．14，0．6667）有相同的比率，为（255，36，170），如果不是该值，那么显示出来的颜色就会有误差。
3、调色板的生成算法
很明显，OpenGL输出的8比特值中直接表明了颜色的组成，为了使图形显示正常，我们应以线性关系来设置逻辑调色板，使其索引值直接表明颜色的组成。因此生成调色板时，把索引值从低位到高位分成3－3－2共三个部分，将每一部分映射到0－255中去，这
样3比特映射为｛0，36，73，109，146，182，219，255｝，2比特映射为｛0，85，170，255｝，最后把三部分组合起来成为一种颜色。
经过上面的处理后，256种颜色均匀分布在颜色空间中，并没有完全包含系统保留的20种颜色（只包含了7种），这意味着将会有数种颜色显示成一样，从而影响效果。一个较好的解决办法是按照最小均方误差的原则把13种系统颜色纳入到逻辑调色板中，具体的对应关系请参见后面的例子。
从原理上来说，并非一定要使用线性映射，还可以用其它一些映射关系，如加入Gamma校正以便更能符合人眼的视觉特性，不过这些映射关系应用得并不广泛，在此不再讨论。
4、MFC应用程序中设置调色板的例子
下面以一个简单的MFC应用程序为例来说明设置调色板的方法，使用的开发工具为VisualC＋＋6．0。
1）使用AppWizard生成一个拥有缺省选项的应用程序Sample，并在Project\Settings．．．\Link属性页中添加库模块：opengl32．lib、glu32．lib和glaux．lib。
2）利用ClassWizard为CMainFrame添加处理WM—QUERYNEWPALETTE和WM—PALETTECHANGED两条消息的函数，并在函数体添加如下内容：
voidCMainFrame：：OnPaletteChanged（CWnd＊pFocusWnd）｛
CView＊pView=GetActiveView（）；／／取得活动的视
／／把消息传递给活动视的消息处理函数
if（pView）pView－>SendMessage（WM—PALETTECHANGED，
（WPARAM）（pFocusWnd－>GetSafeHwnd（）），
（LPARAM）0）；
｝
BOOLCMainFrame：：OnQueryNewPalette（）｛
CView＊pView=GetActiveView（）；
if（pView）returnpView－>SendMessage（WM—QUERYNEW
PALETTE，
（WPARAM）0，（LPARAM）0）；
returnFALSE；
｝
3）利用ClassWizard为CSampleView加入处理WM—QUERYNEWPALETTE和WM—PALETTECHANGED两条消息的函数，其中内容如下：
voidCSampleView：：OnPaletteChanged（CWnd＊pFocusWnd）｛
／／如果自己拥有输入焦点，那么不处理这条消息
if（pFocusWnd！=this）OnQueryNewPalette（）；
｝
BOOLCSampleView：：OnQueryNewPalette（）｛
if（m—pPal）｛
CDC＊pDC=GetDC（）；
CPalette＊pOldPal=pDC－>SelectPalette（m—pPal，FALSE）；
UINTu=pDC－>RealizePalette（）；
ReleaseDC（pDC）；
／／某些颜色改变了，需要重画客户区
if（u！=0）InvalidateRect（NULL，TRUE）；
｝
returnTRUE；
｝
4）在SampleView．h中添加下列公有成员变量和函数的声明：
CPalette＊m—pPal；
HGLRCm—hrc；
staticunsignedcharm—oneto8［2］；
staticunsignedcharm—twoto8［4］；／／2比特转换数组
staticunsignedcharm—threeto8［8］；／／3比特转换数组
staticintm—defaultOverride［13］；／／需处理的13种系统保留颜色
staticPALETTEENTRYm—defaultPalEntry［20］；／／系统保留颜色
BOOLCreateRGBPalette（HDChDC）；
unsignedcharComponentFromIndex（inti，UINTnbits，
UINTshift）；
并在SampleView．cpp中加入下列代码：
unsignedcharCSampleView：：m—threeto8［8］=｛
0，0111>>1，0222>>1，0333>>1，0444>>1，0555>>1，0666>>1，
0377｝；
unsignedcharCSampleView：：m—twoto8［4］=｛
0，0x55，0xaa，0xff｝；
unsignedcharCSampleView：：m—oneto8［2］=｛0，255｝；
／／按最小均方误差计算出的需用系统保留颜色替换的索引号
intCSampleView：：m—defaultOverride［13］=｛
0，3，24，27，64，67，88，173，181，236，247，164，91｝；
//20种系统保留颜色值
PALETTEENTRY CSample View::m-defaultp alEntu[20]={
{0,0, 0, 0,},{0x80, 0, 0, 0},{0, 0x80,0, 0},
{0x80,0x80,0, 0},{0,0, 0x80, 0},{ 0x80, 0, 0x80, 0},
{ 0, 0x80, 0x80,0},{0xC0,0xC0,0xC0,0},{192,220,192,0}
{166,202,240,0},{255,251,240,0},{160,160,164,0}
{0x80,0x80,0x80, 0},{0xFF,0,0,0},{0xFF,0, 0xFF,}
{0, 0xFF,0xFF,O},{0xFF,0xFF,0xFF,0} };
unsigned char CSanple V iew :: ComponentFromlndex(int
i,UINT nbits,
UINT shift){
unsigned char val;
val=(unsigned char)(i>>shift);
switch (nbits){
case 1: val &=0x1；
RETURN M-ONETO8[VAL]
case 2: val &=0x3; return m-twoto8[val]
case 3: val &=0x7;
return m-threeto8[val];
default :return0;
}
}
BOOL CSample View ::CreateRGBPalette (HDC
hDC){PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;
int n=GetPixelFormat(hDC);
DescribepixxelFornt(hDC, n, sizeof
(PIXELFORMATDESCRIPTOR),&pfd);
//判断是否需要调色板，真彩模式下不需要
if (!(pfd.dwflags & FD-NEED-PALETTE))return FALSE;
LOGPALETTE*pPAL=(LOGPALETTE*)malloc (sizeof (logpalette)
+256*sizeof(PALETTEENTRY));
if (!pPal)return FALSE;//内存不足返回
pPal->palVersion=0x300;
pPal->palNumEntries=256;//逻辑调色板数量
n=1<<pfd.cColorBits;
for(int i =0; i<n; i++){
pPal->palPalEnty.peRed=
ComponentFromlndex(i,pfd.cRedBits,pfd .cRedShift);
pPal->palPalEnty.peGreen=
ComponentFromlndex(i,PFd,cCREENbits,pfd.cGreenShift);
pPal->palPalEnty.peBlue=
ComponentFromlndex(i,pfd,cBlueBits,pfd.cBlueShift);
pPal->palPalEntry.peFlags=0;
}
//插入13种系统保留颜色
if ((pfd.cColorBits==8) & &
(pfd,cRedBits = =3)& &(pfd,cRedShift = =0)& &
(pfd,cCreenBits= =3)& &(pfd,cCreenBits= =3)& &
(pfd,cBlueBits= =2)& &(pfd,cBlueBits= =6)){
for (int j =1; j <=12; j ++
pPal->palPalEntry[m-defaulrOverride[j]]=m-default-
palEntry[j];
}
if(m-pPal)delete m-pPal;
m-pPal =new CPalette;
BOOL bResult =m-pPal->CreatePalette(pPal);
free(pPal );
return bResult;
}
5)修改CSamplsView::OnCreate()函数：
int CSample View::OnCreate(lpCreateStruct)= =-1)
return -1;CClientDC dc(this)
//填充象素格式描述符，请参考联机帮助
PLXELFORMATDESCRIPTOR ；
memset (&pfd ,0,sixeof(PLXELFORMATDESCRIPTOR));
pfd .nSize=sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR);
pfd.nVersion =1;
pfd,dwflags=PFD=DOUBLEBUFFER.1 PFD-SUPPORT-OPENGL
1 PFD-DRAW-TO-WINDOW;
pfd,ipixlType=PFD-TYPE-RGBA;
pfd.cColorBits=24;
pfd,cColorBits=32;
pfd,iLayerType=PED-MAIN -PLANE;
int nPixlformat=ChoosePixelFormat(dc.m-
hDC,nPixelFormat,&pfd);
if(!bResult ) return-1;
//创建rendering context.
m-hrc=wglCreateContext(dc,m-hDC);
if(!m-hrc)return-1;
//创建逻辑调色板
CreateRGBPalette(dc.m-hDC);
return 0;
} |
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发表于 2007-1-2 20:51:03
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