用DirectDraw编写动画程序 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    {    LPSTR desc, name;    GetDriverInfo( i, 0, &desc, &name );    drivers.Add(desc);    }    DriverDialog dialog;    dialog.SetContents( &drivers );    if (dialog.DoModal()!=IDOK)    return -1;    return dialog.GetSelection();   }   int FlyWin::SelectInitialDisplayMode()   {    DWORD curdepth=GetDisplayDepth();    int i, nummodes=GetNumDisplayModes();    DWORD w,h,d;    if (curdepth!=desireddepth)    ddraw2→SetDisplayMode( 640, 480, curdepth, 0, 0 );    for (i=0;i    {    GetDisplayModeDimensions( i, w, h, d );    if (w==desiredwidth && h==desiredheight && d==desireddepth)    return i;    }    for (i=0;i    {    GetDisplayModeDimensions( i, w, h, d );    if (d==desireddepth)    return i;    }    return 0;   }   void FlyWin::OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags)   {    if (nChar==VK_ESCAPE) //按ESC退出    PostMessage( WM_CLOSE );    DirectDrawWin::OnKeyDown(nChar, nRepCnt, nFlags);   }      int FlyWin::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)   {    if (DirectDrawWin::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)    return -1;    // TODO: Add your specialized creation code here    SetTimer(1,nMoveSpeed,NULL); //设置定时器    return 0;   }      void FlyWin::OnTimer(UINT nIDEvent)   {    // TODO: Add your message handler code here and/or call default    int nWhich=nCount%4+1;    nCount++;    //判断当前表面为4个子表面中的哪一个    switch(nWhich)    {    case 1:    cursurf=flysurf1;    break;    case 2:    cursurf=flysurf2;    break;    case 3:    cursurf=flysurf3;    break;    case 4:    cursurf=flysurf4;    break;    default:    break;    }    //处理移动的子画面    x+=nIncX;    y+=nIncY;    //如子画面移动到屏幕下方或上方,应碰撞返回    if(y>=(int)(480-fh/2)||y<=0)    {    nIncY=-nIncY;    y+=nIncY;    }    //如子画面移动到屏幕右方或左方,应碰撞返回    if(x>=(int)(640-fw/2)||x<=0)    {    nIncX=-nIncX;    x+=nIncX;    }    //把当前表面拷贝到后备缓冲区    BltSurface(backsurf,cursurf,x,y,TRUE);    //执行页面翻转,使后备缓冲区的内容可见    primsurf→Flip( 0, DDFLIP_WAIT );       //把备份的背景区域拷贝到后备缓冲区,以便恢复曾被    //覆盖的背景    BltSurface(backsurf,storesurf,nPreX,nPreY);    //存储下一帧的子画面移动时所覆盖的背景区域于storesurf    CopySurface(storesurf,bksurf,x,y);    nPrex=x;    nPrey=y;    DirectDrawWin::OnTimer(nIDEvent);   }   void FlyWin::OnDestroy()   {    DirectDrawWin::OnDestroy();    // TODO: Add your message handler code here    KillTimer(1); //取消定时器   }   void FlyWin::CopySurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts,    LPDIRECTDRAWSURFACE ss,    int x,int y)   {    if(!ts || !ss ) return;    DDSURFACEDESC tdesc,sdesc;    //初始化sdesc,tdesc为零    ZeroMemory(&sdesc,sizeof(sdesc));    ZeroMemory(&tdesc,sizeof(tdesc));    sdesc.dwSize=sizeof(sdesc);    tdesc.dwSize=sizeof(tdesc);    //得到源表面ss,目标表面ts的描述信息    HRESULT r=ss→GetSurfaceDesc(&sdesc);    if(r!=DD_OK) return;    r=ts→GetSurfaceDesc(&tdesc);    if(r!=DD_OK) return;    //定义源表面上的矩形区域,大小大等于目标表面的面积    CRect rc(x,y,x+tdesc.dwWidth,y+tdesc.dwHeight);    //超界处理    if(x+tdesc.dwWidth>(int)sdesc.dwWidth) return;    if(y+tdesc.dwHeight>(int)sdesc.dwHeight) return;    //拷贝源表面ss到目标表面ts    r=ts→BltFast(0,0,ss,&rc, DDBLTFAST_SRCCOLORKEY|DDBLTFAST_WAIT);    if(r!=DD_OK) return;   }   void FlyWin::SplitSurface(LPDIRECTDRAWSURFACE ts,    LPDIRECTDRAWSURFACE ss,    CRect& srcc,    int x,    int y)   {    if(!ts||!ss) return;    DDSURFACEDESC tdesc,sdesc;    ZeroMemory(&sdesc,sizeof(sdesc));    ZeroMemory(&tdesc,sizeof(tdesc));    sdesc.dwSize=sizeof(sdesc);    tdesc.dwSize=sizeof(tdesc);    HRESULT r=ts→GetSurfaceDesc(&tdesc);    if(r!=DD_OK) return;    r=ss→GetSurfaceDesc(&sdesc);    if(r!=DD_OK) return;    //超界处理    if(x+srcc.Width()>(int)tdesc.dwWidth) return;    if(y+srcc.Height()>(int)tdesc.dwHeight) return;    //把源表面srcc的矩形区域拷贝到目标表面左上角坐标为(x,y)处    r=ts→BltFast(x,y,ss,&srcc,    DDBLTFAST_SRCCOLORKEY|DDBLTFAST_WAIT);    if(r!=DD_OK) return;   }   DDSURFACEDESC为表面描述结构,用以保存表面的所有信息,它的成员变量dwSize为结构 的大小而且必须要被初始化;dwHeight为表面的高度;dwWidth为表面的宽度。用函数 GetSurfaceDesc()可以获取上述描述信息。   DirectDraw首先调用CreateCustomSurface()函数,我们将在这个函数中创建和准备程序 所用到的表面。DrawSence()函数负责更新屏幕,因此我们用它来显示背景画面。我们主要的 工作都在OnTimer()函数里,首先判断当前子画面为4帧子画面中的哪一帧,然后进行页面翻 转、显示子画面和复制背景区域等操作。   BltFast()函数用于表面之间的拷贝,它的前两个参数指出blt的目标表面位置,第三个 参数是指向源表面的指针,第四个参数是源表面上被拷贝的矩形区域,最后的参数是 DDBLTFAST_SRCCOLORKEY和DDBLTFAST_WAIT,第一个标志用来激活源表面的色彩键码;第二个 标志表示只有结束blt操作,BltFast()函数才返回。   Flip()函数用于页面翻转操作,使backsurf表面的内容可见。它有两个参数。第一个参 数是个表面指针,它在用来翻转有多个后备缓冲区的表面时才有用;第二个参数是DDFLIP_WA   IT标志,用来指示函数只有在表面完成之后才能返回。   当程序运行时,一个表面所在的内存可能会被另一个应用程序所占用,这形成了“ 表面丢失”。这时DirectDraw会调用RestoreSurface()函数来恢复丢失的表面。但是, 如果你的显卡不是老掉牙了,这种情况一般是不会发生的。所以这里我只对两个主要表面 bksurf、flysurf进行了恢复处理,而不再管其它的表面。   另外,函数SelectDriver()和SelectInitialDisplayMode()是AppWizard自动创建的。 SelectDriver()选择一个显示驱动程序,SelectInitialDisplayMode()选择一个初始显示模 式。   三、结束语   话已至此,你对DirectDraw编程应有一个大致的了解了吧!用DirectDraw编程其实很简 单,说白了其实就是一句话:“几个表面之间拷来拷去”。只不过这其间可是大 有文章可作的哟!