实验一 位图的读取与显示.doc

实验一 位图文件的读取与显示一、实验背景1 位图文件格式说明位图文件格式由四部分组成，如图 1所示，分别是位图文件头、位图信息头、调色板以及位图像素数据，其中调色板信息为可选信息，只有当每个像素的比特数小于或等于8（BITMAPINFOHEADER.biBitCount=8）时才存在，即为一个颜色查找表。需要注意的是，位图文件存储时为了提高内存访问的速度，每一行的字节数必须是4的倍数，即：如果一幅图像的宽度为253，每个像素用8bit表示，因此，该图像实际每行所占的存储空间数为253Byte，但为了与4对齐，存储时所用的存储空间为256Byte。具体而言，假设图像的宽度为w，每个像素用n比特表示，则图像每行像素所占的字节数为：(w * n + 31)/32 * 4图 1 位图文件格式说明2 位图文件读取位图文件的读取包括两步：（1）根据第1节中的位图文件格式说明，对位图文件进行解析；（2）根据读取的内容创建可供显示的位图句柄。 （1）位图文件解析 /open fileFILE *fp = NULL;fopen_s(&fp, strPath, _T(rb);if (fp = NULL)CString str = _T(File not exist: )+ strPath;AfxMessageBox(str);return NULL;/bitmap file headerBITMAPFILEHEADER bmFileHeader;fread(&bmFileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);if (bmFileHeader.bfType != 0x4d42)AfxMessageBox(_T(file type is not bitmap);return NULL;/bitmap info headerBITMAPINFO bmInfo;BITMAPINFOHEADER &bmInfoHeader = bmInfo.bmiHeader;fread(&bmInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp);if (bmInfoHeader.biSize != sizeof(BITMAPINFOHEADER)AfxMessageBox(_T(size of bitmap info header is inconsistent);return NULL;/whether is compressedif (bmInfoHeader.biCompression != BI_RGB)AfxMessageBox(_T(File is compressed);return NULL;int nPalettes = bmInfoHeader.biClrUsed;if (nPalettes = 0 & bmInfoHeader.biBitCount = 8)nPalettes = 1 0)pBmInfo = new bytesizeof(BITMAPINFOHEADER) + nPalettes * sizeof(RGBQUAD);memcpy(pBmInfo, &bmInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER);byte *pPalette = pBmInfo + sizeof(BITMAPINFOHEADER);fread(pPalette, sizeof(RGBQUAD), nPalettes, fp);/line widthint nLineByte = (bmInfoHeader.biWidth * bmInfoHeader.biBitCount + 31) / 32 * 4;/不直接使用bmInfoHeader.biSizeImage，因为图像不压缩时该字段可以为零int nImageBytes = nLineByte * bmInfoHeader.biHeight;/image databyte *pContents = new bytenImageBytes;fread(pContents, nImageBytes, 1, fp);（2）将读取的内容转换为Bitmap句柄该步骤需使用系统函数CreateDIBitmap。CreateDIBitmap的函数说明如下：HBITMAP CreateDIBitmap(HDC hdc, CONST BITMAPINFOHEADER *lpbmih, DWORD fdwlnit, CONST VOID *lpblnit, CONST BITMAPINFO *lpbmi, UINT fuUsage)；参数：hdc：设备环境句柄。lpbmih：指向位图信息头结构的指针，它可以是下列操作系统位图信息头之一：Fdwlnit：位标识集。它指定系统如何对位图的位进行初始化。CBM_INIT：如果设置了该标志，那么系统将使用lpblnit和lpbmi两个参数指向的数据 来对位图中的位进行初始化。如果没有该标志，那么表示上述两个参数指向的数据无效。如果fdwlnit为0，那么系统不会对位图的位进行初始化。lpblnit：该指针指向包含初始的位图数据的字节类型数组。数据格式与参数lpbmi指向的BITMAPINFO结构中的成员biBitCount有关。lpbmi：指向BITMAPINFO结构的旨针。该结构描述了参数lpbmi指向的数组的维数和颜色格式。fuUsage：表示BITMAPINFO结构的成员bmiColors是否初始化过，并且如果是，那么bmiColors是否包含明确的红、绿、蓝（RGB）值或调色板索引。参数fuUsage必须取下列值中的一个，这些值的含义为：DIB_PAL_COLORS：表示提供一个颜色表，并且该表由该位图要选入的设备环境的逻辑调色板的16位索引值数组组成。DIB_RGB_COLORS：表示提供一个颜色表，并且表中包含了原义的RGB值。 if (pBmInfo = NULL)/无调色板时，BITMAPINFO就等同于BITMAPINFOHEADERpBmInfo = (byte *)&bmInfo;/create DIB BitmapHDC hdc = GetDC(AfxGetMainWnd()-GetSafeHwnd();HBITMAP hBitmap = CreateDIBitmap(hdc, &bmInfoHeader, CBM_INIT, pContents, (BITMAPINFO *)pBmInfo, DIB_RGB_COLORS);delete pContents;if (nPalettes 0)delete pBmInfo;3 位图的显示位图的显示分为三步：（1）利用CreateCompatibleDC（）函数创建兼容内存设备环境；（2）利用SelectObject（）函数将位图对象放入兼容内存设备环境；（3）使用BitBlt（）函数或者StrechBlt（）函数将位图显示在屏幕上。BitBlt（）只能按照位图原来的大小进行显示，而StrechBlt（）可以对位图进行放大或缩小。CDC compDC;compDC.CreateCompatibleDC(pDC); /创建pDC兼容的设备环境compDC.SelectObject(pBitmap); /将位图对象放入兼容设备环境/显示位图BITMAP bitmap;pBitmap-GetBitmap(&bitmap); /获取位图信息pDC-BitBlt(0, 0, /位图显示位置bitmap.bmWidth, bitmap.bmHeight, /显示位图的宽度和高度&compDC, /位图所在兼容DC0, 0, /兼容DC中的位置SRCCOPY); /显示方式二、主要问题在Windows环境下，通过解析位图文件的格式，读入位图并进行显示，不能使用Windows中已有的API（如LoadImage函数）读取位图文件，即自己实现LoadImage函数的功能：LoadImage（NULL, “lenna.bmp”, IMAGE_BITMAP, 0, 0, LR_LOADFROMFILE）3、 采取的解决方法1、 生成一名为Bitmap的基于MFC的应用程序框架： 选择“文件”菜单“新建”选项，在打开的窗口中选择“工程”选项，选中MFCAppWizard(exe)。并在“工程名称”中输入Bitmap,选择存放“工程”的位置。如下图所示： 选择确定，进入下一步。选择“单文档”，并在最后CdipView类的基类中选择CscrollView，使应用程序视图具有滚动条。2、在应用程序中加入具体的函数和变量。如上图所示，在FileView中，选择头文件中的BitmapView.h文件并打开，添加如下列的公共变量：public:intm_x;HBITMAPm_Bmp;LPVOIDm_ColorList;LPBYTEm_Image;LPBITMAPINFOHEADERm_DibHead;enumallocateNone,crtallocate,heapallocate;allocatem_nBmpallocate;allocatem_nImageallocate;DWORDm_ImageSize;intm_nPalette;HANDLEm_hFile;HANDLEm_hMap;LPVOIDm_lpvFile;HPALETTEm_hPalette;HGLOBALm_hGlob; 在ClassView中选择CGsmView单击右键选择添加成员函数，把下列函数加入到C+View类中voidSetPaletteSize(intnBitCount);voidClear();BOOLReadFile(CFile*pFile);BOOLSetPalette();BOOLGetPalette();BOOLDibToDC(CDC*pDC,CSizesize);BOOLMemToDib(LPVOIDlmem);CSizeGetDibSize();3、 把对应函数代码拷贝到新的函数中；void CBitmapView:SetPaletteSize(int nBitCount)if(m_DibHead-biSize!=sizeof(BITMAPINFOHEADER) throw new CException; m_ImageSize=m_DibHead-biSizeImage;if(m_ImageSize=0)DWORD dwBytes=(DWORD)m_DibHead-biWidth*m_DibHead-biBitCount)/32;if(DWORD)m_DibHead-biWidth*m_DibHead-biBitCount)%32)dwBytes+; dwBytes*=4;m_ImageSize=dwBytes*m_DibHead-biHeight;m_ColorList=(LPBYTE)m_DibHead+sizeof(BITMAPINFOHEADER);if(m_DibHead=NULL)|(m_DibHead-biClrUsed=0)switch(nBitCount)case 1:m_nPalette=2;break;case 4:m_nPalette=16;break;case 8:m_nPalette=256;break;case 16:case 24:case 32:m_nPalette=0;break;default:ASSERT(FALSE);else m_nPalette=m_DibHead-biClrUsed; ASSERT(m_nPalette=0)&(m_nPaletteRead(LPVOID)&bmfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER); if(nCount!=sizeof(BITMAPFILEHEADER) throw new CException; if(bmfh.bfType!=0x4d42) throw new CException; nSize=bmfh.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER); m_DibHead=(LPBITMAPINFOHEADER) new charnSize; m_nBmpallocate=m_nImageallocate=crtallocate; nCount=pFile-Read(m_DibHead,nSize); SetPaletteSize(m_DibHead-biBitCount); GetPalette(); m_Image=(LPBYTE) new charm_ImageSize; nCount=pFile-Read(m_Image,m_ImageSize); catch(CException* tmpc)AfxMessageBox(文件读取错误);tmpc-Delete();return FALSE; return TRUE;BOOL CBitmapView:SetPalette()if(m_nPalette!=0)return FALSE;CClientDC dc(this);CDC *pDC=&dc;m_hPalette=:CreateHalftonePalette(pDC-GetSafeHdc();return TRUE;BOOL CBitmapView:GetPalette()if(m_nPalette=0)return FALSE;if(m_hPalette!=NULL):DeleteObject(m_hPalette);LPLOGPALETTE pTempPalette=(LPLOGPALETTE) new char2*sizeof(WORD)+m_nPalette*sizeof(PALETTEENTRY);pTempPalette-palVersion=0x30;pTempPalette-palNumEntries=m_nPalette;LPRGBQUAD pRGBQuad=(LPRGBQUAD)m_ColorList;for(int i=0;ipalPalEntryi.peRed=pRGBQuad-rgbRed;pTempPalette-palPalEntryi.peGreen=pRGBQuad-rgbGreen;pTempPalette-palPalEntryi.peBlue=pRGBQuad-rgbBlue;pTempPalette-palPalEntryi.peFlags=0;pRGBQuad+;m_hPalette=:CreatePalette(pTempPalette);delete pTempPalette;return TRUE;BOOL CBitmapView:DibToDC(CDC *pDC, CSize size)if(m_DibHead=NULL)return FALSE;if(m_hPalette!=NULL)HDC hdc=pDC-GetSafeHdc();:SelectPalette(hdc,m_hPalette,TRUE);pDC-SetStretchBltMode(COLORONCOLOR);:StretchDIBits(pDC-GetSafeHdc(),0,0,size.cx,size.cy,0,0,m_DibHead-biWidth,m_DibHead-biHeight,m_Image,(LPBITMAPINFO)m_DibHead,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);return TRUE;BOOL CBitmapView:MemToDib(LPVOID lmem)Clear();m_DibHead=(LPBITMAPINFOHEADER)lmem;SetPaletteSize(m_DibHead-biBitCount);m_Image=(LPBYTE)m_ColorList+sizeof(RGBQUAD)*m_nPalette;GetPalette();return TRUE;CSize CBitmapView:GetDibSize()if(m_DibHead=NULL)return CSize(0,0);return CSize(int)m_DibHead-biWidth,(int)m_DibHead-biHeight);4、编译检验没有出现错误；出现显示位图的菜单框Bitmap，结果如下：5、 在程序资源中创建位图条为默认；经查资料，在这里简单介绍一下如何建立一个位图资源。新建一个VC+工程，取名为“Bitmap”，具体的步骤参考菜单实例中的工程创建，创建好后，单击主菜单中的“插入”“资源”，弹出“插入资源”对话框。或者单击项目工作区中的“Resource View”标签，激活资源视图选项卡，然后选中其中任一节点右键单击，在快捷菜单中选择“插入”命令，会弹出相同的资源对话框。在“插入资源”对话框中选择Bitmap，单击右边的“新建”按钮新建一个位图资源，其ID为IDB_BITMAP1（或者单击“引入”按钮，从文件中导入一个位图资源），如图下图所示：在项目工作区中的“Resource View”标签下，点鼠标右键选择Bitmap下的“IDB_BITMAP1”，选择“属性”命令，弹出属性对话框，如下图所示。在其中，对诸如ID、File name等属性取默认值。“位图属性”对话框在项目工作区中的“Resource View”标签下，双击Bitmap下的“IDB_BITMAP1”，在弹出的文件测览窗口中出现位图资源编辑器，如下图所示。在该编辑区里可以完成与画图程序同样的各种编辑功能，包括填充各种形状，擦去错误等，可在其中绘制期望的位图。位图资源编辑器绘制好位图后，单击“文件”“保存”命令保存资源文件。这样，一个位图资源就制作好了。在程序中，可利用CBitmap类的LoadBitmap函数来加载位图资源。6、修改OnInitialUpdate函数中的代码；void CBitmapView:OnInitialUpdate()CScrollView:OnInitialUpdate();CSize sizeTotal;/ TODO: calculate the total size of this viewm_x=25;CSize MaxSize(24000,32000);CSize MinSize(MaxSize.cx/100,MaxSize.cy/100);SetScrollSizes(MM_HIMETRIC,MaxSize,MaxSize,MinSize);LPVOID lFirstBMP=(LPVOID):LoadResource(NULL,:FindResource(NULL,MAKEINTRESOURCE(IDB_BITMAP1),RT_BITMAP);MemToDib(lFirstBMP);7、修改OnDraw函数中的代码；void CBitmapView:OnDraw(CDC* pDC)CBitmapDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: