Поверхности
Поверхностью (surface) в DirectDraw называется прямоугольная область памяти, обычно содержащая графические данные. Блок памяти, изображающий поверхность, может находиться как в системной, так и в видеопамяти. Хранение поверхностей в видеопамяти обычно повышает скорость работы программы, поскольку большинство видеокарт не может обращаться к системной памяти напрямую.
Поверхности делятся на несколько типов. Простейшими являются внеэкранные (off-screen) поверхности. Внеэкранная поверхность может находиться как в видеопамяти, так и в системной памяти, но не отображается на экране. Такие поверхности обычно используются для хранения спрайтов и фоновых изображений.
Первичная (primary) поверхность, напротив, представляет собой участок видеопамяти, отображаемой на экране. Любая программа DirectDraw, обеспечивающая графический вывод, имеет первичные поверхности. Первичная поверхность должна находиться в видеопамяти.
Первичные поверхности часто бывают составными (complex), или, что то же самое, переключаемыми (flippable). Переключаемая поверхность может участвовать в переключении страниц - операции, при которой содержимое всей поверхности мгновенно отображается на экране с помощью специальных аппаратных средств. Переключение страниц используется во многих графических программах как с поддержкой DirectDraw, так и без, поскольку оно обеспечивает очень гладкую анимацию и устраняет мерцание. Переключаемая первичная поверхность на самом деле состоит из двух поверхностей, одна из которых отображается на экране, а другая — нет. Невидимая поверхность называется вторичным буфером (back buffer). При переключении страниц поверхности меняются местами: та, которая была вторичным буфером, отображается на экране, а та, что ранее отображалась, превращается во вторичный буфер.
Как внеэкранные, так и первичные поверхности делятся на две разновидности: палитровые (palettized) и беспалитровые (non-palettized). Палитровая поверхность вместо конкретных значений цветов содержит индексы в цветовой таблице, которая называется палитрой. В DirectDraw палитровыми являются только 8-битные поверхности. Поверхности с глубиной пикселей, равной 16, 24 и 32 битам, являются беспалитровыми. Вместо индексов в них хранятся фактические значения цветов.
Поскольку в каждом пикселе беспалитровой поверхности находятся реальные цветовые данные, необходимо знать, в каком формате хранятся отдельные пиксели поверхностей. Формат пикселя описывает способ хранения красной, зеленой и синей (RGB) составляющих. Он зависит от глубины пикселей, видеорежима и аппаратной архитектуры. Форматы пикселей подробно рассматриваются в главе 5.
Поверхностью называется интерфейс, представляющий область памяти. Интерфейс DirectDrawSurface выполняет различные операции с этой памятью — размещение, копирование, переключение и освобождение. Интерфейс поверхностей позволяет написать практически любое графическое приложение.
Тем не менее следует заметить, что доступ к памяти поверхности должен предоставляться интерфейсом DirectDrawSurface; вы не сможете обратиться к поверхности никаким другим способом. Если учесть это обстоятельство, становится ясно, что интерфейс DirectDrawSurface должен быть быстрым и универсальным. К счастью, дело обстоит именно так.
Интерфейс DirectDrawSurface обеспечивает прямой доступ к памяти поверхности. Он предоставляет самые быстрые и гибкие средства для работы с поверхностями, потому что вы можете делать с памятью все, что захотите, и работа не замедляется никакими интерфейсами-посредниками. Более того, данные поверхности всегда организованы линейно, независимо от способа их хранения в видеоустройстве.
Несмотря на все преимущества прямого линейного доступа, при манипуляциях с поверхностями программист должен соблюдать осторожность. Например, чтобы получить указатель на память поверхности, ее необходимо предварительно заблокировать. Чаще всего такая блокировка заставляет DirectDraw временно отключать основные механизмы Windows. Если вы забудете разблокировать поверхность или ваша программа «зависнет» при заблокированной поверхности, скорее всего, придется перезагружать компьютер. Кроме того, для проверки правильности работы кода между вызовами Lock() и Unlock() нельзя пользоваться отладчиками.
СОВЕТ
Новые возможности DirectX 5
DirectX 5 позволяет указать DirectDraw, что во время блокировки поверхностей можно обойтись без остановки механизмов Windows. DirectDraw постарается заблокировать поверхность, но при этом обойтись без обычных проблем.
Эта новая возможность обеспечивается функцией Lock() интерфейса DirectDrawSurface3, которой можно передать новый флаг DDLOCK_NOSYSLOCK. Ситуации, в которой DirectDraw сможет заблокировать поверхность без остановки системы, нигде не описаны, поэтому нет никаких гарантий, что ваша просьба будет удовлетворена. Если это не удастся сделать, поверхность блокируется стандартным способом.
Для прямого доступа к поверхности нужно знать формат ее пикселей. Этот формат определяет способ хранения цветовых данных каждого пикселя. Он может изменяться в зависимости от видеоустройства и даже от видеорежима. Форматы пикселей особенно сильно различаются для поверхностей High Color (16-битных).
При прямом доступе к памяти поверхности необходимо также знать значение шага поверхности (surface stride). Шагом называется объем памяти, необходимый для представления горизонтальной строки пикселей. С первого взгляда кажется, что шаг поверхности совпадает с ее шириной, но на самом деле это разные параметры. Шаг поверхности, как и формат пикселей, зависит от конкретного видеоустройства.
В этой главе мы рассмотрим и решим все эти проблемы. Мы начнем с изучения форматов пикселей, а затем посмотрим, как написать код для работы с любыми типами поверхностей, независимо от глубины и формата пикселей. Затем мы изучим формат BMP-файлов, при этом основное внимание будет уделяться загрузке BMP-файла на поверхность. Главу завершает программа BmpView, предназначенная для просмотра графических файлов формата BMP (если вас интересует только процесс загрузки растровых изображений на поверхности, обращайтесь к заключительному разделу этой главы).
