用AGG实现高质量图形输出（一）

最新推荐文章于 2023-11-23 13:49:12 发布

转载最新推荐文章于 2023-11-23 13:49:12 发布 · 3.3k 阅读

文章标签：

#图形 #gdi+ #application #buffer #makefile #工作

AGG 专栏收录该内容

20 篇文章

订阅专栏

本文介绍AGG（Anti-Grain Geometry）图形库的基本概念及其使用方法。AGG是一个高效且灵活的2D图形库，提供了高质量的图形输出。文章通过示例代码详细解释了AGG的工作流程，包括顶点源、坐标转换管道、扫描线光栅化器和渲染器等关键组件。

来自http://www.cppprog.com/2009/0816/146.html

AGG是一个开源、高效的跨平台2D图形库。AGG的功能与GDI+的功能非常类似，但提供了比GDI+更灵活的编程接口，其产生的图形的质量也非常高(自称超过GDI+)

使用前AGG的准备工作

下载AGG库，它的家在http://www.antigrain.com，目前最高版本是AGG2.5
解压，后面以[AGG]表示AGG的解压目录.
把[AGG]/include加入到include搜索目录中
把[AGG]/src里所有cpp加入到项目中（或者用makefile一起编译）
另外，AGG还有一些其它组件，用到时也要把它们(都是些.h和.cpp文件)加入项目:
- 如果要用AGG的控件和窗体，要加入[AGG]/src/ctrl/*.cpp和[AGG]/src/platform/<OS>/*.cpp，头文件在[AGG]/include/ctrl和[AGG]/include/platform里
- 如果要用到TrueType字体显示，要加入[AGG]/font_win32_tt目录下的源码和头文件。利用freetype库，则是[AGG]/font_freetype目录。
- 如果要用到Generic Polygon Clipper库（一个区域剪裁计算库），加入[AGG]/gpc目录下的源码和头文件。

AGG图形显示原理见下图：

其中：

Vertex Source 顶点源，里面存放了一堆2D顶点以及对应的命令，如"MoveTo"、"LineTo"等。
Coordinate conversion pipeline 坐标转换管道，它可以变换Vertex Source中的顶点，比如矩阵变换，轮廓提取，转换为虚线等。
Scanline Rasterizer 把顶点数据（矢量数据）转换成一组水平扫描线，扫描线由一组线段(Span)组成，线段(Span)包含了起始位置、长度和覆盖率（可以理解为透明度）信息。AGG的抗锯齿（Anti-Aliasing）功能也是在这时引入的。
Renderers 渲染器，渲染扫描线(Scanline)中的线段(Span)，最简单的就是为Span提供单一颜色，复杂的有多种颜色(如渐变)、使用图像数据、Pattern等。
Rendering Buffer 用于存放像素点阵数据的内存块，这里是最终形成的图像数据。

要理解AGG的工作原理，先看一段代码：

  #include "agg_basics.h" 
#include "agg_rendering_buffer.h" 
#include "agg_rasterizer_scanline_aa.h" 
#include "agg_scanline_u.h" 
#include "agg_renderer_scanline.h" 
#include "agg_pixfmt_rgb.h" 
#include "platform/agg_platform_support.h" 
#include "agg_ellipse.h" 
#include "agg_conv_contour.h" 
#include "agg_conv_stroke.h" 
  
class the_application : public agg::platform_support 
{ 
public: 
    the_application(agg::pix_format_e format, bool flip_y) : 
        agg::platform_support(format, flip_y) 
    { 
    } 
  
    virtual void on_draw() 
    { 
        //Rendering Buffer 
        agg::rendering_buffer &rbuf = rbuf_window(); 
        agg::pixfmt_bgr24 pixf(rbuf); 
        
        // Renderers 
        typedef agg::renderer_base<agg::pixfmt_bgr24> renderer_base_type; 
        renderer_base_type renb(pixf); 
  
        typedef agg::renderer_scanline_aa_solid<renderer_base_type> renderer_scanline_type; 
        renderer_scanline_type rensl(renb); 
        
        // Vertex Source 
        agg::ellipse ell(100,100,50,50); 
        
        // Coordinate conversion pipeline 
        typedef agg::conv_contour<agg::ellipse> ell_cc_type; 
        ell_cc_type ccell(ell); 
        
        typedef agg::conv_stroke<ell_cc_type> ell_cc_cs_type; 
        ell_cc_cs_type csccell(ccell); 
        
        // Scanline Rasterizer 
        agg::rasterizer_scanline_aa<> ras; 
        agg::scanline_u8 sl; 
        
        // Draw 
        renb.clear(agg::rgba8(255,255,255)); 
        for(int i=0; i<5; i++) 
        { 
            ccell.width(i*20); 
            ras.add_path(csccell); 
            rensl.color( agg::rgba8(0,0,i*50)); 
            agg::render_scanlines(ras,sl,rensl); 
        } 
    } 
}; 
  
int agg_main(int argc, char* argv[]) 
{ 
    the_application app(agg::pix_format_bgr24, false); 
    app.caption("AGG Example. Anti-Aliasing Demo"); 
  
    if(app.init(600, 400, agg::window_resize)) 
    { 
        return app.run(); 
    } 
    return -1; 
} 

 

编译这段代码的方法是（以VC为例）：

新建空白GUI项目（就是有WinMain的项目）
把[AGG]/src里所有*.cpp加入到项目中
把[AGG]/src/platform/Win32/*.cpp加入到项目中
Ctrl+C/Ctrl+V 上面的代码
编译！

显示效果：

我们先不管agg_main及agg::platform_support的问题，实际上agg::platform_support只是AGG给我们方便显示AGG图形用的，真正应用时几乎不会用到（后面会讲到怎样把AGG图形画到HDC上）。

现在我们只需要知道这个框架可以生成一个窗体，当窗体重画时会调用virtual void on_draw()就行了。

现在直接从on_draw()开始看

通过rbuf_window()方法得到一个agg::rendering_buffer，它就是“Rendering Buffer”，是一块用于存放图像的内存块。通过pixfmt_bgr24包装，我们就可以以像素为单位存取图像。
agg::renderer_base和agg::renderer_scanline_aa_solid都属于"渲染器Renderer"。renderer_base为底层渲染器，它支撑起所有的高层渲染器。这里的renderer_scanline_aa_solid就是一个高层渲染器。
agg::ellipse是“顶点源Vertex Source”，这个顶点源呈现的是一个圆形。
agg::conv_contour和agg::conv_stroke作为“坐标转换管道Coordinate conversion pipeline”，conv_contour扩展轮廓线，conv_stroke只显示轮廓线（如果没有conv_stroke就会显示实心圆，可以去掉试试）。
agg::rasterizer_scanline_aa<>就是“Scanline Rasterizer”啦。
agg::render_scanlines函数执行这个AGG工作流程。