【问题标题】:SDL2 pre-multiplying alpha channel when loading surface on OS X?在 OS X 上加载表面时 SDL2 预乘 alpha 通道?
【发布时间】:2018-04-09 01:32:25
【问题描述】:

我正在通过 OS X Sierra 上的 SDL2 2.0.7 和 SDL2_image 2.0.2 加载 32 位 RGBA 法线贴图纹理,高度图在 alpha 通道中编码。

这些纹理中的每个像素都有一个非零的 RGB 值,编码一个方向法向量。 (0, 0, 0) 的方向向量(即 black)无效。

然而,当我通过 SDL2_image 加载这样的纹理时,alpha 值为 0 的纹理区域产生 0 的 RGB 值。我认为 SDL 可能是预乘 alpha这些像素的值?

附加的是这些法线贴图纹理之一。您可以通过打开纹理来确认它是有效的,例如GIMP 并在其中一个透明区域上使用颜色选择器。您会看到,实际上,透明区域仍然具有蓝色的 RGB 颜色(编码的法线向量)。

以下是说明附加 PNG 文件问题的最小测试用例:

#include <SDL_image.h>
#include <assert.h>

int main(int argc, char **argv) {

    SDL_Surface *s = IMG_Load("green3_2_nm.png");
    assert(s);

    for (int i = 0; i < s->w * s->h; i++) {
        const Uint32 *in = (Uint32 *) (s->pixels + i * s->format->BytesPerPixel);

        SDL_Color color;
        SDL_GetRGBA(*in, s->format, &color.r, &color.g, &color.b, &color.a);

        assert(color.r || color.g || color.b);
    }

    SDL_FreeSurface(s);

    return 0;
}

我正在用gcc $(pkg-config --cflags --libs sdl2_image) test.c编译这个测试用例

第 15 行的断言将在图像中的几行失败 - 即 alpha 值下降到 0 的确切位置。

我尝试过 TGA 和 PNG 图像格式,但 SDL 对它们都做了同样的事情。

这是 SDL 中的错误,还是我遗漏了什么?我很好奇人们是否也会在其他平台上看到同样的问题。

===

答案:Core Graphics,Apple OS X 上 SDL2_image 的默认图像加载后端,确实会预乘 alpha -- 总是。解决方案是在不支持 Core Graphics 的情况下重新编译 SDL2_image,而是启用 libpng、libjpeg 和您需要的任何其他图像编解码器:

./configure \
--disable-imageio \
--disable-png-shared \
--disable-tif-shared \
--disable-jpg-shared \
--disable-webp-shared

在我的系统上,我必须禁用 Core Graphics (imageio)以及其他编解码器的共享库加载,如您所见。这产生了一个胖 SDL2_image.so,它与 libpng、libjpg 等静态链接。但按预期工作。

【问题讨论】:

    标签: c image sdl sdl-2


    【解决方案1】:

    SDL_image 是对特定于平台的图像加载代码的封装,而不是在所有平台上使用相同的图像加载器。

    • Linux:LibPNG、LibJPEG
    • macOS、iOS:核心图形
    • Windows:WinCodec

    这具有减小 SDL_image 大小的优势,因为它不必附带任何图像解码代码,而是可以动态链接到可能已经安装在系统上的东西。但是,在 macOS 和 iOS 上,Core Graphics 不支持非预乘 alpha,因此 SDL_image 必须反转它。

    请参阅:mac-opengl - Re: kCGImageAlphaFirst not implemented (Was: (no subject)),自 2007 年 5 月起(来自 Wayback 机器):

    老实说,我不希望 CGBitmapContextCreate() 很快支持非预乘 alpha。

    ...

    我不确定使用 ImageIO + CoreGraphics 是否真的针对用于 OpenGL 应用程序的图像加载方案。

    这种行为是在 LibSDL bug #838 - OSX SDL darkens colours proportional to increase in alpha 中发现的,并且在 SDL_image changeset 240 中引入了解决方法。

    您可以看到解决方法只是取消预乘 alpha,这是一个非常有损的过程。

    为了解决这个问题,您可以在使用 LibPNG 的 macOS 上构建您自己的 SDL_image 版本。这应该可以通过配置来实现,您不必对 SDL_image 代码本身进行任何更改。为此,请使用--disable-imageio 选项。 SDL_image 附带它自己的 LibPNG 代码副本,因此您无需安装 LibPNG 即可使其正常工作。

    【讨论】:

    • 非常感谢您的回答。在我接受之前,您能否解释一下为什么 TGA 图像也会出现这种情况?我相信 SDL 会自行解码并加载它们,对吗?如果是这样,为什么他们也会出现这个问题?
    • SDL 在 macOS 上将 Core Graphics 用于 Core Graphics 支持的所有格式,包括 TGA、TIFF 和其他一些格式。
    • SDL_image 本身并没有真正解码图像。它为此使用库。 SDL_image 只是为所有其他库提供了一个带有通用接口的包装器。 (可能有一些例外。)
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