如何表示二进制透明度？

Question

最近我对在内存中表示未压缩的位图很感兴趣。但是，我不确定如何正确实现的一件事是二进制透明度。例如，我从这样的事情开始：

struct RGBPixel {
 uint8_t red;
 uint8_t green;
 uint8_t blue;
};

struct bitmap {
 struct RGBPixel *data;
 size_t width;
 size_t height;
 size_t bytesPerPixel;
 size_t bytewidth;
 /* etc. */
};

我想最简单的方法是这样的：

struct RGBPixel {
 uint8_t red;
 uint8_t green;
 uint8_t blue;
 bool transparent;
};

但这似乎有点浪费（您不妨添加一个完整的 Alpha 通道）。我能想到的唯一另一种可能性是将其中一种颜色保留为透明，但随后您将失去显示该颜色的能力。有标准的方法吗？

常见格式（GIF、8 位 PNG 等）如何表示这一点？

Answer 1

Gif 使用指定的颜色表示透明。 （例如：假设 0xFFFF00 是透明的，因此具有此颜色的所有像素都将显示为透明。）此颜色无法在此图像中使用。
Png 有一个 alpha 通道，这意味着另一个 int 表示像素的 alpha 值。 （例如：0 = 完全透明，255 = 不透明，128 = 半透明）

Answer 2

通常有第四个 Alpha 通道来表示透明度。

即代替 RBG，你可以有 RGBA。

Answer 3

二进制透明度也称为色度键控。您将一种颜色指定为透明颜色，并在绘图函数中绘制一个像素，如果其颜色不是色度键（指定透明颜色）。

在进行多级透明度（例如投影）时使用每像素 Alpha。

Answer 4

您可以将透明度存储在单独的内存中，甚至可以单独存储每个通道，例如：

struct bitmap {
 uint8_t *red;
 uint8_t *green;
 uint8_t *blue;
 uint8_t *transparency;
 // or packed: uint8_t *RGB, *transparency;
 size_t width;
 size_t height;
};

然后为透明通道分配 width*height / 8 字节，假设每个颜色通道有 8 位，您可以像这样访问这些位：

bool get_transparency( struct bitmap* bmp, size_t x, size_t y ) {
  size_t idx = y * bmp->width + x;
  size_t tidx = idx >> 3; // = idx / 8
  uint8_t t8 = (uint8_t)( idx & 7 ); // = idx % 8
  uint8_t mask = 1 << t8;
  return ( bmp->transparency[tidx] & mask ) != 0;
}

注意，访问位可以优化，这只是一个例子。

另一种解决方案：您可以滑动一点颜色通道，然后像这样定义您的结构：

struct RGBPixel {
 uint8_t red : 7;
 uint8_t transparency : 1;
 uint8_t green;
 uint8_g blue;
};

在存储或读取红色通道时，您必须相应地进行缩放，例如red = (uint8_t)( ( (uint16_t)pix->red * 8 ) / 7 );

Answer 5

一共有1600万种颜色，将其中一种指定为透明不会是什么大难事。除非您的图像是 16 兆像素，否则您可以确定它甚至不会使用所有 1600 万种颜色，只需选择一种未使用的颜色并将其设置为透明色。如果您确实有一张使用它们的巨大图像，请选择使用最少的一张并将其更改为相邻的颜色，使其未使用。

正如您所指出的，尝试使用像素 RGB 数据存储每个像素的单个位效率不高。您可能应该将所有 RGB 像素存储在一个指针中，然后将相同 H 和 V 尺寸的位图存储在另一个指针中，或者您可以进行色度键控。如上所述，您可以将数据与 R、G、B 和透明度位图分开存储，但在绘制数据时通常效率很低。