用AGG实现高质量图形输出(一)

Waiting4you 发布于 2009/08/24 21:02
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AGG

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AGG是一个开源、高效的跨平台2D图形库。AGG的功能与GDI+的功能非常类似,但提供了比GDI+更灵活的编程接口,其产生的图形的质量也非常高 (自称超过GDI+)

使用前AGG的准备工作

  1. 下载AGG库,它的家在http://www.antigrain.com, 目前最高版本是AGG2.5
  2. 解压,后面以[AGG]表示AGG的解压目录.
  3. 把[AGG]\include加入到include搜索目录中
  4. 把[AGG]\src里所有cpp加入到项目中(或者用makefile一起编译)
  5. 另外,AGG还有一些其它组件,用到时也要把它们(都是些.h和.cpp文件)加入项目:
    • 如果要用AGG的控件和窗体,要加入[AGG]\src\ctrl\*.cpp和[AGG]\src\platform \<OS>\*.cpp,头文件在[AGG]\include\ctrl和[AGG]\include\platform里
    • 如果要用到TrueType字体显示,要加入[AGG]\font_win32_tt目录下的源码和头文件。利用 freetype库,则是[AGG]\font_freetype目录。
    • 如果要用到Generic Polygon Clipper库(一个区域剪裁计算库),加入[AGG]\gpc目录下的源码和头文件。

AGG图形显示原理见下图:

\

其中:

  1. Vertex Source 顶点源,里面存放了一堆2D顶点以及对应的命令,如"MoveTo"、"LineTo"等。
  2. Coordinate conversion pipeline 坐标转换管道,它可以变换Vertex Source中的顶点,比如矩阵变换,轮廓提取,转换为虚线等。
  3. Scanline Rasterizer 把顶点数据(矢量数据)转换成一组水平扫描线,扫描线由一组线段(Span)组成,线段(Span)包含了起始位置、长度和覆盖率(可以理解为透明度)信 息。AGG的抗锯齿(Anti-Aliasing)功能也是在这时引入的。
  4. Renderers 渲染器,渲染扫描线(Scanline)中的线段(Span),最简单的就是为Span提供单一颜色,复杂的有多种颜色(如渐变)、使用图像数据、 Pattern等。
  5. Rendering Buffer 用于存放像素点阵数据的内存块,这里是最终形成的图像数据。

要理解AGG的工作原理,先看一段代码:

  1. #include "agg_basics.h"
  2. #include "agg_rendering_buffer.h"
  3. #include "agg_rasterizer_scanline_aa.h"
  4. #include "agg_scanline_u.h"
  5. #include "agg_renderer_scanline.h"
  6. #include "agg_pixfmt_rgb.h"
  7. #include "platform/agg_platform_support.h"
  8. #include "agg_ellipse.h"
  9. #include "agg_conv_contour.h"
  10. #include "agg_conv_stroke.h"
  11.  
  12. class the_application : public agg::platform_support
  13. {
  14. public:
  15.     the_application(agg::pix_format_e format, bool flip_y) :
  16.         agg::platform_support(format, flip_y)
  17.     {
  18.     }
  19.  
  20.     virtual void on_draw()
  21.     {
  22.         //Rendering Buffer
  23.         agg::rendering_buffer &rbuf = rbuf_window();
  24.         agg::pixfmt_bgr24 pixf(rbuf);
  25.        
  26.         // Renderers
  27.         typedef agg::renderer_base<agg::pixfmt_bgr24> renderer_base_type;
  28.         renderer_base_type renb(pixf);
  29.  
  30.         typedef agg::renderer_scanline_aa_solid<renderer_base_type> renderer_scanline_type;
  31.         renderer_scanline_type rensl(renb);
  32.        
  33.         // Vertex Source
  34.         agg::ellipse ell(100,100,50,50);
  35.        
  36.         // Coordinate conversion pipeline
  37.         typedef agg::conv_contour<agg::ellipse> ell_cc_type;
  38.         ell_cc_type ccell(ell);
  39.        
  40.         typedef agg::conv_stroke<ell_cc_type> ell_cc_cs_type;
  41.         ell_cc_cs_type csccell(ccell);
  42.        
  43.         // Scanline Rasterizer
  44.         agg::rasterizer_scanline_aa<> ras;
  45.         agg::scanline_u8 sl;
  46.        
  47.         // Draw
  48.         renb.clear(agg::rgba8(255,255,255));
  49.         for(int i=0; i<5; i++)
  50.         {
  51.             ccell.width(i*20);
  52.             ras.add_path(csccell);
  53.             rensl.color( agg::rgba8(0,0,i*50));
  54.             agg::render_scanlines(ras,sl,rensl);
  55.         }
  56.     }
  57. };
  58.  
  59. int agg_main(int argc, char* argv[])
  60. {
  61.     the_application app(agg::pix_format_bgr24, false);
  62.     app.caption("AGG Example. Anti-Aliasing Demo");
  63.  
  64.     if(app.init(600, 400, agg::window_resize))
  65.     {
  66.         return app.run();
  67.     }
  68.     return -1;
  69. }

编译这段代码的方法是(以VC为例):

  1. 新建空白GUI项目(就是有WinMain的项目)
  2. 把[AGG]\src里所有*.cpp加入到项目中
  3. 把[AGG]\src\platform\Win32\*.cpp加入到项目中
  4. Ctrl+C/Ctrl+V 上面的代码
  5. 编译!

显示效果:

\

我们先不管agg_main及agg::platform_support的问题,实际上agg::platform_support只是AGG给 我们方便显示AGG图形用的,真正应用时几乎不会用到(后面会讲到怎样把AGG图形画到HDC上)。

现在我们只需要知道这个框架可以生成一个窗体,当窗体重画时会调用virtual void on_draw()就行了。

现在直接从on_draw()开始看

  1. 通过rbuf_window()方法得到一 个agg::rendering_buffer,它就是“Rendering Buffer”,是一块用于存放图像的 内存块。通过pixfmt_bgr24包装,我们就可以以像 素为单位存取图像。
  2. agg::renderer_baseagg::renderer_scanline_aa_solid都属 于"渲染器Renderer"。renderer_base为底层渲染器,它支撑起所有的高层渲染器。这里的 renderer_scanline_aa_solid就是一个高层渲染器。
  3. agg::ellipse是“顶 点源Vertex Source”,这个顶点源呈现的是一个圆形。
  4. agg::conv_contouragg::conv_stroke作为“坐标转换管道 Coordinate conversion pipeline”,conv_contour扩展轮廓线,conv_stroke只显 示轮廓线(如果没有conv_stroke就会显示实心圆,可以去掉试试)。
  5. agg::rasterizer_scanline_aa<>就 是“Scanline Rasterizer”啦。
  6. agg::render_scanlines函 数执行这个AGG工作流程。
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