用DirectDraw编写动画程序

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 一.理论篇

  说起DirectDraw也许大多数人还不知其为何物,但一提到DirectX恐怕每一个Computer Fan 和Game Fan都再耳熟不过了。(什么!你没听说过DirectX!?Oh,My god!来人哪,拉下去重责五十大板!)DirectX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,利用这个特点可以制作出高性能的Windows游戏。具体信息请见http://www. microsoft.com/directx/default.asp。
  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的基石,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。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。
  介绍了这么一大堆DirectX的理论,你的头是不是已经有些大了呢?心中一定在嘀咕:“哼,原来是个江湖骗子,光说不练。”各位看官不要着急,不把这些基础理论搞懂就去看下面的程序,你肯定是“洋鬼子看戏——目瞪口呆”。
  首先,让我们先了解一下DirectDraw的三个重要概念。
  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——翻转。页面翻转用于程序中,可以产生相当平滑、不闪烁的动画。一个可以翻转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。当发生表面翻转时,后备缓冲区就成为可见的,而以前的可见表面则成为后备缓冲区。
  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,我们使用24位表面即无调色板的表面。
  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。
  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。
  3.色彩键码
  DirectDraw 可以把某种颜色或某个范围的颜色指定为一个颜色值,这个颜色值是由DDCOLORKEY结构即色彩键码说明的,DDCORLORKEY结构说明如下:
  typedef struct _DDCOLORKEY{
  DWORD dwColorSpaceLowValue; //颜色范围的低端
  DWORD dwColorSpaceHighValue; //颜色范围的高端
  } DDCOLORKEY;
  当我们对表面进行拷贝操作时,表面中哪些像素不被拷贝是由色彩键码决定的。例如当DDCOLORKEY结构的两个分量都为零时,表面内所有置为零的像素都不能被拷贝。又例如,当表面是24位RGB模式时,若想指定RGB=(120,120,120)像素不被拷贝,则应该:
  DDCOLORKEY ddck;
  ddck.dwColorSpaceLowValue=RGB(120,120,120);
  ddck.dwColorSpaceHighValue=RGB(120,120,120);
  surf→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  其中SetColorKey()函数是把色彩键码赋给表面surf。这样,在对表面surf的 blt操作期间RGB值为(120,120,120)的像素不能被拷贝。

  二.实践篇

  古语云:“君欲善其事,必先利其器”,在编写DirectDraw应用程序之前,我们先要准备好以下工具:
  Windows95、Windows98或WindowsNT4.0
  DirectX 驱动程序(最好是DirectX3.0以上版本)
  DirectX SDK
  Visual C++ 5.0
  Direct SDK包括开发基于DirectX应用程序所需的全部文件,全部安装需要80几兆的硬盘空间。其实你只需安装必需的头文文件(.h文件)和库文件(.lib文件)就行了。
  安装完DirectX SDK,需要通知Visual C++ DirectX SDK的路径。具体做法是:在VC的编译环境中,依次把Tools-Options-Directories中的Show Directories for一栏中的include files和library files中分别填入SDK的inc和lib目录,如图1所示。
  再准备两幅bmp格式的位图,要求24位(16M色),其中background.bmp作背景,如图2;另一幅bird.bmp作为子画面,如图3。bird.bmp是由4幅小画面组成的,从左到右,从上到下,分别为动画的1至4帧。这样做的目的是避免过多位图文件带来的不必要的麻烦。还要注意一点的是子画面的背景要为黑色(RGB=(0,0,0)),因为在下面的程序中,色彩键码把黑色设为透明色。
  好,一切准备就绪,让我们开始吧!
  进入VC5的编程环境,File-New-Project,选择DirectDraw AppWizard,输入项目名Fly,按下Ok,以后每一步都按其缺省值即可,这样AppWizard就会自动创建一个项目Fly,属性如下:
  APPLICATION STYLE
   Full-Screen
  SETTINGS
   640x480
   16-bit
  CLASS NAMES
   FlyApp
   FlyWin
  CONTENT
   Bitmap
  这时,按“Ctrl+F5”编译运行,你就会看到一个“三角形”在屏幕上撞来撞去。
  在FlyWin.h中添加代码,如下所示:
  #ifndef FLYWIN_H
  #define FLYWIN_H
  #include “DirectDrawWin.h”
  
  class FlyWin : public DirectDrawWin
  {
  public:
   FlyWin();
  protected:
   //{{AFX_MSG(FlyWin)
   afx_msg void OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags);
   afx_msg int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);
   afx_msg void OnTimer(UINT nIDEvent);
   afx_msg void OnDestroy();
   //}}AFX_MSG
   DECLARE_MESSAGE_MAP()
  private:
   int SelectDriver();
   int SelectInitialDisplayMode();
   BOOL CreateCustomSurfaces();
   void DrawScene();
   void RestoreSurfaces();
  private:
   void CopySurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts,
   LPDIRECTDRAWSURFACE ss,
  int x,int y);
   void SplitSurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts,
   LPDIRECTDRAWSURFACE ss,
   CRect& srcc,
   int x,int y);
  private:
   LPDIRECTDRAWSURFACE bksurf, //定义指向背景画面表面的指针
  flysurf, //指向总子画面表面的指针
  storesurf,//指向存储背景区域表面的指针
  flysurf1, //指向第一帧子画面表面的指针
  flysurf2, //指向第二帧子画面表面的指针
  flysurf3, //指向第三帧子画面表面的指针
  flysurf4, //指向第四帧子画面表面的指针
  cursurf; //指向当前移动的子画面表面的指针
  //背景画面指background.bmp;总子画面指bird.bmp
  
  int x,y,nPreX,nPreY;//定义子画面移动的坐标
  int nIncX,nIncY;// 定义子画面移动的像素数
   int nCount; //定义计数器
   DWORD fw,fh; //定义总子画面的宽和高
  };
  #endif
  其中,CopySurface()函数起保存被子画面覆盖掉的背景区域的作用。参数ts是指向目标表面的指针,ss是指向源表面的指针,x、y是源表面上需要拷贝的矩形区域左上角的坐标。
  SplitSurface()函数用于分离一个大的总子画面表面为4帧小子画面表面。参数ts是指向目标表面的指针,ss是指向源表面的指针,srcc是源表面上需要选取的矩形区域,x、y要拷贝到目标表面上的左上角坐标。
  其实当我们看了下面FlyWin.cpp中这两个函数的原型后,细心的朋友也许会发现,两个函数完全可以写成一个函数。而本文特意写成两个函数,为的是程序的清楚易读,不易引起混淆。
  下一步在FlyWin.cpp中添加代码,如下所示:
  #include “Headers.h”
  #include “resource.h”
  #include “DriverDialog.h”
  #include “FlyWin.h”
  #pragma comment (lib,“ddraw.lib”)
  #pragma comment (lib,“dxguid.lib”)
  
  const DWORD desiredwidth=640;
  const DWORD desiredheight=480;
  const DWORD desireddepth=16;
  
  const int nMoveSpeed=100; //设置动画速度为100毫秒/帧
  const int nMoveIncX=8; //设置子画面沿X轴移动8个像素
  const int nMoveIncY=8; //设置子画面沿y轴移动8个像素
  
  BEGIN_MESSAGE_MAP(FlyWin, DirectDrawWin)
   //{{AFX_MSG_MAP(FlyWin)
   ON_WM_KEYDOWN()
   ON_WM_CREATE()
   ON_WM_TIMER()
   ON_WM_DESTROY()
   //}}AFX_MSG_MAP
  END_MESSAGE_MAP()
  
  FlyWin::FlyWin()
  {
   x=nPreX=300; //子画面初始位置为(300,150)
   y=nPreY=150;
   nIncX=nMoveIncX;
   nIncY=nMoveIncY;
   nCount=1;
  //设置计数器
  }
  BOOL FlyWin::CreateCustomSurfaces()
  {
   // create your surfaces here...
   //创建背景表面,并由指针bksurf指向这个表面
   bksurf=CreateSurface(“background.bmp”);
   //创建一个总子画面(由4帧子画面组成)的表面
   //由指针flysurf指向这个表面.
   flysurf=CreateSurface(“bird.bmp”);
  
   //得到总子画面表面的宽(fw),高(fh)
  GetSurfaceDimensions(flysurf,fw,fh);
  
   //创建4帧宽为fw/2,高为fh/2的子画面的表面,分别由
   //指针flysurf1,flysurf2,flysurf3,flysurf4指向它们。
   //现在这4个子表面还是空的。
   flysurf1=CreateSurface(fw/2,fh/2);
   flysurf2=CreateSurface(fw/2,fh/2);
   flysurf3=CreateSurface(fw/2,fh/2);
   flysurf4=CreateSurface(fw/2,fh/2);
  
   //清除4帧子画面表面的内容,使表面内所有像素为0,
   //即表面是透明的。
   ClearSurface(flysurf1,0);
   ClearSurface(flysurf2,0);
   ClearSurface(flysurf3,0);
   ClearSurface(flysurf4,0);
  
  //定义色彩键码,指明黑色(RGB=(0,0,0))为透明色
  //即在blt操作期间不拷贝黑色像素。
  DDCOLORKEY ddck;
  ddck.dwColorSpaceLowValue=0;
  ddck.dwColorSpaceHighValue=0;
  //将色彩键码赋给背景表面,总子画面表面和4个子画面表面
  bksurf→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  flysurf→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  flysurf1→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  flysurf2→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  flysurf3→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  flysurf4→SetColorKey(DDCKEY_SRCBLT,&ddck);
  
  //定义总子画面表面上的4个矩形区域,即为4个子画面表面区域
  CRect r1(0,0,fw/2-1,fh/2-1);
  
  CRect r2(fw/2,0,fw-1,fh/2-1);
  CRect r3(0,fh/2,fw/2-1,fh-1);
  CRect r4(fw/2,fh/2,fw-1,fh-1);
  //把总子画面表面上的4个矩形区域分别拷贝到4个子画面表面
  //即实现分离总子画面表面
  SplitSurface(flysurf1,flysurf,r1,0,0);
  SplitSurface(flysurf2,flysurf,r2,0,0);
  SplitSurface(flysurf3,flysurf,r3,0,0);
  SplitSurface(flysurf4,flysurf,r4,0,0);
  //创建一个存储表面,由指针storesurf指向它
  //用以存储子画面移动时所覆盖的背景区域
  storesurf=CreateSurface(fw/2,fh/2);
  CopySurface(storesurf,bksurf,x,y);
  
  //初始化当前子画面表面
  cursurf=flysurf1;
  return TRUE;
  }
  void FlyWin::DrawScene()
  {
   //绘制背景表面和第一帧子画面表面
   //把背景表面拷贝到后备缓冲区
   BltSurface(backsurf,bksurf,0,0,TRUE);
   //把当前的子画面表面拷到后备缓冲区
   BltSurface(backsurf,cursurf,x,y,TRUE);
   //页面翻转,使后备缓冲区的内容可见
   primsurf→Flip(0,DDFLIP_WAIT);
  
   //再次把背景表面拷贝到后备缓冲区
   BltSurface(backsurf,bksurf,0,0,TRUE);
  }
  
  void FlyWin::RestoreSurfaces()
  {
  // reclain lost surfaces with the DirectDrawSurface Restore() function
  // depending on the surface's function, it may be necessary to restore
  // surface content as well
   if(bksurf→IsLost()) //如果bksurf
  丢失
   {
   bksurf→Restore(); //恢复内存
   LoadSurface(bksurf,“background.bmp”); //恢复表面内容
   }
   if(flysurf→IsLost())//如果flysurf丢失
   {
   flysurf→Restore(); //恢复内存
   LoadSurface(flysurf,“bird.bmp”); //恢复表面内容
   }
  }
  
  int FlyWin::SelectDriver()
  {
   int numdrivers=GetNumDrivers();
   if (numdrivers==1)
   return 0;
  
   CArray drivers;
   for (int i=0;i

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