pixman ROP/alpha blend 线性变换

Myth丶恋晨 2022-11-29 11:39 139阅读 0赞

pixman作为一个独立的第三方绘图库，其主要作用是根据操作模式及相应的数学算法对图形进行二次处理。常见的有Gradient（颜色渐变）、ROP（光栅操作）、矢量图操作、Alpha compositing、线性变换等。我们涉及的有基本的ROP操作（主要是像素的位运算）、Alpha compositing以及缩放用到的线性变换等。下图是Alpha compositing的效果图：

![Center][]

这里的Alpha compositing满足如下描述：

opaque采取：

over：SRC独占取SRC，DST独占取DST，重叠部分视具体操作而定

src-over：SRC独占取SRC，DST独占取DST，重叠部分取SRC

dst-over：SRC独占取SRC，DST独占取DST，重叠部分取DST

in：只取交集部分

src-in  ：取交集的SRC

dst-in  ：取交集的DST

out：只取DST or SRC的区域，并且重叠部分去掉

src-out ：只取SRC区域，并去掉交集部分

dst-out ：只取DST区域，并去掉交集部分

atop：只取DST or SRC的区域，而交集部分取对方

src-atop：取DST区域，但交集部分取SRC

dst-atop：取SRC区域，但交集部分取DST

xor：顾名思义，即全取SRC and DST，去掉其交集部分

（图中可以很清楚的看到这些）

Partially Transparent类似opaque，只不过多引入了Alpha

>         Src    ：SRC的色值
> 
>         Dst    ：DST的色值
> 
>         Sa     ：SRC的Alpha值，一般是（0~255），这里便于理解视作（0~1）
> 
>         Da     ：DST的Alpha值，一般是（0~255），这里便于理解视作（0~1）
> 
>         SRC独占，则有：    Src \* （1 - Da）
> 
>         DST独占，则有：    Dst \* （1 - Sa)
> 
>         重叠部分，取SRC，则有：    Src \* Da
> 
>         重叠部分，取DST，则有：    Dst \* Sa
> 
>     
> 
>         以src-over为例，则最终该点像素值为：
> 
>             Src \* （1 - Da） + Src \* Da + Dst \* （1 - Sa)
> 
>            =Src + Dst \* （1 - Sa)

一般该点像素值满足公式： Color = Src \* As + Dst \* Ad

(As和Ad分别为Src跟Dst在该点的权重系数)

线性变换：

采用3 x 3矩阵对图像进行线性缩放。

pixman\_transform\_init\_scale（）初始化一个3 x 3矩阵，用于缩放

pixman\_transform\_translate（）涉及两个矩阵，一个是pixman\_transform\_init\_scale（）获得的缩放倍数的矩阵，另一个用于操作Z轴，达到平移的目的。这两个矩阵平移矩阵作为左项，缩放矩阵作为右项。

现以像素点（10,10）为例，现在要将其按适量（4,5）进行平移，并进行放大两倍的操作，则有：

![Center 1][]

而填充的像素采用线性插值法，即初始点跟终点确定一条直线y = kx，可以得知其斜率，则可以根据这条直线在初始点跟终点之间插入数值，例如：

x1 = 10, y1 = 10; x2 = 10, y2 = 20;之间插入4个点

则（x1, y1）与(x2, y2)确定一条直线 x = 10,则有这4个点：

(10,12), (10,14), (10,16), (10,18)

当两个像素之间线性插值的时候，还以4个（红色部分）为例，在 0 到 10插入，则有：

0 2 4 6 8 10

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