Графический интерфейс GDI в Microsoft Windows

3.5. Приложение PALETTE

Для демонстрации методов работы с цветовыми палитрами мы подготовили приложение PALETTE. Это приложение создает палитру из 256 градаций серого цвета и рисует в своем окне вертикальные прямоугольники с использованием палитры.

На рис. 3.8 изображен внешний вид окна приложения PALETTE. Из-за ограниченных возможностей типографии вместо плавных переходов оттенков серого на этом рисунке использованы смешанные цвета. Кстати, если вы запустите приложение PALETTE в стандартном режиме VGA с использованием 16 цветов, внешний вид окна на экране монитора будет полностью соответствовать рис. 3.8.

Рис. 3.8. Окно приложения PALETTE

Перед началом работы приложение выводит на экран диалоговую панель, в которой сообщает о том, используется ли в текущем видеорежиме механизм цветовых палитр и каков размер системной палитры.

Вы можете попробовать работу этого приложения в различных видеорежимах, убедившись в том, что оно работает правильно во всех видеорежимах, кроме стандартного режима VGA. В последнем случае вместо оттенков серого цвета используются смешанные цвета.

В режиме среднего цветового разрешения используется механизм цветовых палитр. Если же вы запустите приложение в режиме высокого цветового разрешения, несмотря на то, что палитры не используются, приложение по-прежнему будет рисовать правильное изображение.

На дискете, которая продается вместе с книгой, в каталоге palette есть несколько bmp-файлов, содержащих 256-цветные изображения. Загружая эти изображения в графический редактор Paint Brush, вы сможете изменить системную палитру и посмотреть, как это отразится на окне приложения PALETTE.

Запустите приложения PALETTE и Paint Brush. Измените размеры окон этих приложений так, чтобы окна были видны одновременно. Затем загрузите в приложение Paint Brush изображение sky.bmp. Вы увидите, что внешний вид окна приложения PALETTE изменился. Переключитесь на приложение PALETTE. Внешний вид его окна восстановится, но качество изображения в окне Paint Brush ухудшится.

Описанное явление возникает из за того, что размер системной палитры цветов равен 256. Когда вы загружаете в Paint Brush файл sky.bmp, системная палитра изменяется так, чтобы наилучшим образом соответствовать цветам изображения. Если при этом было запущено приложение PALETTE (создающее свою собственную палитру из 256 градаций серого цвета), и оно находится в фоновом режиме, для него используется фоновый алгоритм реализации палитры.

В первую очередь будут удовлетворен запрос на системную палитру для активного приложения (Paint Brush), а затем уже фонового (PALETTE).

Проследите, как изменяется внешний вид окна приложения PALETTE при загрузке других bmp-файлов, имеющихся на дискете в каталоге palette. Обратите внимание, что при загрузке файла gray.bmp качество изображения в окне PALETTE практически не изменяется, так как изображение gray.bmp содержит только оттенки серого цвета.

Обратимся теперь к исходному тексту приложения PALETTE (листинг 3.3).

Листинг 3.3. Файл palette/palette.cpp

// ----------------------------------------
// Приложение PALETTE
// Демонстрация использования цветовых палитр
// ----------------------------------------

#define STRICT
#include <windows.h>
#include <windowsx.h>
#include <mem.h>

// Размер создаваемой логической палитры
#define PALETTESIZE   256

// Прототипы функций
BOOL InitApp(HINSTANCE);
LRESULT CALLBACK _export WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
void PaletteInfo(void);

// Имя класса окна
char const szClassName[]   = "PaletteClass";

// Заголовок окна
char const szWindowTitle[] = "Palette Demo";

// Размеры внутренней области окна
short cxClient, cyClient;

// Идентификаторы палитр
HPALETTE hPal, hOldPalette;

// Указатель на логическую палитру
NPLOGPALETTE  pLogPal;

// =====================================
// Функция WinMain
// =====================================
#pragma argsused

int PASCAL
WinMain(HINSTANCE hInstance, 
        HINSTANCE hPrevInstance,
        LPSTR     lpszCmdLine, 
        int       nCmdShow)
{
  MSG  msg;   // структура для работы с сообщениями
  HWND hwnd;  // идентификатор главного окна приложения

  // Инициализируем приложение
  if(!hPrevInstance)
    if(!InitApp(hInstance))
      return FALSE;

  // Выводим сведения о палитре
  PaletteInfo();

  // После успешной инициализации приложения создаем
  // главное окно приложения
  hwnd = CreateWindow(
    szClassName,         // имя класса окна
    szWindowTitle,       // заголовок окна
    WS_OVERLAPPEDWINDOW, // стиль окна
    CW_USEDEFAULT,       // задаем размеры и расположение
    CW_USEDEFAULT,       // окна, принятые по умолчанию
    CW_USEDEFAULT,
    CW_USEDEFAULT,
    0, 0, hInstance, NULL);      
                       
  // Если создать окно не удалось, завершаем приложение
  if(!hwnd)
    return FALSE;

  // Рисуем главное окно
  ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
  UpdateWindow(hwnd);

  // Запускаем цикл обработки сообщений
  while(GetMessage(&msg, 0, 0, 0))
  {
    DispatchMessage(&msg);
  }
  return msg.wParam;
}

// =====================================
// Функция InitApp
// Выполняет регистрацию класса окна
// =====================================

BOOL
InitApp(HINSTANCE hInstance)
{
  ATOM aWndClass; // атом для кода возврата
  WNDCLASS wc;    // структура для регистрации
                  // класса окна
  // Записываем во все поля структуры нулевые значения
  memset(&wc, 0, sizeof(wc));

  wc.lpszMenuName  = NULL;
  wc.style         = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
  wc.lpfnWndProc   = (WNDPROC) WndProc;
  wc.cbClsExtra    = 0;
  wc.cbWndExtra    = 0;
  wc.hInstance     = hInstance;
  wc.hIcon         = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
  wc.hCursor       = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
  wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
  wc.lpszClassName = (LPSTR)szClassName;

  // Регистрация класса
  aWndClass = RegisterClass(&wc);

  return (aWndClass != 0);
}

// =====================================
// Функция WndProc
// =====================================

LRESULT CALLBACK _export
WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  HDC hdc;
  PAINTSTRUCT ps;

  switch (msg)
  {
    case WM_CREATE:
    {
      int i;

      // Получаем память для палитры
      pLogPal = (NPLOGPALETTE) LocalAlloc(LMEM_FIXED,
        (sizeof (LOGPALETTE) +
        (sizeof (PALETTEENTRY) * (PALETTESIZE))));

      // Заполняем заголовок палитры
      pLogPal->palVersion = 0x300;
      pLogPal->palNumEntries = PALETTESIZE;

      // Заполняем палитру градациями
      // серого цвета
      for (i=0;  i < 256;  i++)
      {
        pLogPal->palPalEntry[i].peRed   =
        pLogPal->palPalEntry[i].peGreen =
        pLogPal->palPalEntry[i].peBlue  = i;
        pLogPal->palPalEntry[i].peFlags = 0;
      }

      // Создаем логическую палитру 
      hPal = CreatePalette((LPLOGPALETTE) pLogPal);
      return 0;
    }

    // При изменении размеров окна сохраняем
    // новые значения для ширины и высоты
    case WM_SIZE:
    {
      cxClient = LOWORD(lParam);
      cyClient = HIWORD(lParam);
      return 0;
    }

    // Рисование в окне
    case WM_PAINT:
    {
      RECT rc;
      int i, nWidth;
      HBRUSH hBrush;

      // Получаем контекст отображения для
      // рисования во внутренней области окна 
      hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);

      // Выбираем палитру
      hOldPalette = SelectPalette(hdc, hPal, FALSE);

      // Реализуем логическую палитру
      RealizePalette(hdc);

      // Координаты первого прямоугольника
      nWidth = 2;
      rc.left   = rc.top = 0;
      rc.right  = nWidth;
      rc.bottom = cyClient;

      // Рисуем 256 прямоугольников во внутренней
      // области окна
      for (i=0;  i < 256;  i++)
      {
        // Выбираем кисть. Вы можете использовать одну из
        // двух приведенных ниже строк, переместив символ
        // комментария

        // Косвенная ссылка на палитру
//      hBrush = CreateSolidBrush(PALETTERGB(i, i, i));

        // Прямая ссылка на палитру
        hBrush = CreateSolidBrush(PALETTEINDEX(i));

        // Закрашиваем прямоугольную область 
        FillRect(hdc, &rc, hBrush);

        // Координаты следующего прямоугольника
        rc.left   = rc.right;
        rc.right += nWidth;

        // Удаляем кисть
        DeleteBrush(hBrush);
      }

      // Выбираем старую палитру
      SelectPalette(hdc, hOldPalette, TRUE);

      // Освобождаем контекст отображения
      EndPaint(hwnd, &ps);
      return 0;
    }

    // Это сообщение приходит при изменении
    // системной палитры. Наше приложение в ответ
    // на это сообщение заново реализует свою логическую
    // палитру и при необходимости перерисовывает окно
    case WM_PALETTECHANGED:
    {
       // Если это не наше окно, передаем управление
       // обработчику сообщения WM_QUERYNEWPALETTE
       if (hwnd == (HWND) wParam)
         break;
    }

    // В ответ на это сообщение приложение должно
    // реализовать свою логическую палитру и
    // обновить окно
    case WM_QUERYNEWPALETTE:
    {
      HDC hdc;
      HPALETTE hOldPal;
      int nChanged;

      // Выбираем логическую палитру в
      // контекст отображения
      hdc = GetDC(hwnd);

      // При обработке сообщения WM_QUERYNEWPALETTE
      // палитра выбирается для активного окна,
      // а при обработке сообщения WM_PALETTECHANGED -
      // для фонового
      hOldPal = SelectPalette(hdc, hPal,
        (msg == WM_QUERYNEWPALETTE) ? FALSE : TRUE);

      // Реализуем логическую палитру и выбираем
      // ее в контекст отображения
      nChanged = RealizePalette(hdc);
      SelectPalette(hdc, hOldPal, TRUE);

      // Освобождаем контекст отображения
      ReleaseDC(hwnd, hdc);

      // Если были изменения палитры,
      // перерисовываем окно
      if(nChanged)
        InvalidateRect(hwnd, NULL, TRUE);

      return nChanged;
    }

    case WM_DESTROY:
    {
      // Удаляем созданную нами
      // логическую палитру
      DeletePalette(hPal);

      // Освобождаем память, выделенную для палитры
      LocalFree(pLogPal);

      PostQuitMessage(0);
      return 0;
    }

    default:
      break;
  }
  return DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
}

// --------------------------------------------------------
// Функция PaletteInfo
// Вывод некоторых сведений о палитре
// --------------------------------------------------------

void PaletteInfo(void)
{
  HDC hdc;
  int iPalSize, iRasterCaps;
  char szMsg[256];
  char szPal[20];

  // Получаем контекст отображения для
  // всего экрана
  hdc = GetDC(NULL);

  // Определяем размер палитры и слово,
  // описывающее возможности драйвера
  // видеоконтроллера как растрового устройства
  iPalSize = GetDeviceCaps(hdc, SIZEPALETTE);
  iRasterCaps = GetDeviceCaps(hdc, RASTERCAPS);

  // Проверяем, используется ли механизм палитр
  if(iRasterCaps & RC_PALETTE)
  {
    iRasterCaps = TRUE;
    lstrcpy(szPal, "используются");
  }
  else
  {
    iRasterCaps = FALSE;
    lstrcpy(szPal, "не используются");
  }

  // Освобождаем контекст отображения
  ReleaseDC(NULL, hdc);

  // Выводим сведения о палитре 
  wsprintf(szMsg, "Палитры %s\n"
    "Размер системной палитры: %d\n",
    (LPSTR)szPal, iPalSize);

  MessageBox(NULL, szMsg, "Palette Demo", MB_OK);
}

В начале файла определена константа PALETTESIZE, значение которой равно размеру создаваемой приложением логической палитры:

#define PALETTESIZE   256

Для того чтобы можно было запустить несколько копий приложения PALETTE, мы выполняем регистрацию класса окна только для первой копии приложения:

if(!hPrevInstance)
  if(!InitApp(hInstance))
    return FALSE;

После регистрации класса окна вызывается функция PaletteInfo, которая предназначена для определения факта использования палитр в текущем видеорежиме.

Получив контекст отображения для всего экрана видеомонитора, эта функция вызывает функцию GetDeviceCaps, определяя размер системной палитры и растровые возможности устройства вывода (в данном случае, драйвера видеомонитора):

iPalSize = GetDeviceCaps(hdc, SIZEPALETTE);
iRasterCaps = GetDeviceCaps(hdc, RASTERCAPS);

Если используется цветовые палитры, в слове iRasterCaps должен быть установлен бит RC_PALETTE:

if(iRasterCaps & RC_PALETTE)
{
  iRasterCaps = TRUE;
  lstrcpy(szPal, "используются");
}
else
{
  iRasterCaps = FALSE;
  lstrcpy(szPal, "не используются");
}

На обработчик сообщения WM_CREATE возложена задача создания палитры.

Прежде всего заказываем память для структуры, содержащей палитру:

pLogPal = (NPLOGPALETTE) LocalAlloc(LMEM_FIXED,
  (sizeof (LOGPALETTE) +
  (sizeof (PALETTEENTRY) * (PALETTESIZE))));

Размер нужного буфера равен размеру структуры LOGPALETTE (заголовок палитры), плюс размер самой палитры, равный количеству элементов (PALETTESIZE), умноженному на размер одного элемента (sizeof (PALETTEENTRY) ).

В заголовке палитры необходимо заполнить два поля - версию и размер палитры:

pLogPal->palVersion = 0x300;
pLogPal->palNumEntries = PALETTESIZE;

Далее обработчик сообщения WM_PAINT заполняет в цикле всю палитру оттенками серого, причем в поле peFlags записывается нулевое значение (для использования стандартного алгоритма реализации цветовой палитры):

for (i=0;  i < 256;  i++)
{
  pLogPal->palPalEntry[i].peRed   =
  pLogPal->palPalEntry[i].peGreen =
  pLogPal->palPalEntry[i].peBlue  = i;
  pLogPal->palPalEntry[i].peFlags = 0;
}

После заполнения структуры данных вызывается функция CreatePalette, создающая палитру:

hPal = CreatePalette((LPLOGPALETTE) pLogPal);

В глобальную переменную hPal записывается идентификатор созданной логической палитры.

Обработчик сообщения WM_SIZE определяет и сохраняет размеры внутренней области окна приложения, необходимые для рисования.

Рисование выполняется, как и следовало ожидать, при обработке сообщения WM_PAINT.

После получения контекста отображения приложение выбирает в него и реализует логическую палитру:

hOldPalette = SelectPalette(hdc, hPal, FALSE);
RealizePalette(hdc);

Далее приложение в цикле рисует 256 прямоугольников шириной 2 пиксела. Высота этих прямоугольников равна высоте внутренней области окна приложения. Для каждого прямоугольника создается кисть, причем цвет кисти определяется как ссылка на элемент логической палитры с использованием макрокоманды PALETTEINDEX:

for (i=0;  i < 256;  i++)
{
  hBrush = CreateSolidBrush(PALETTEINDEX(i));
  FillRect(hdc, &rc, hBrush);
  rc.left   = rc.right;
  rc.right += nWidth;
  DeleteBrush(hBrush);
}

После использования кисти она удаляется.

Вы можете попробовать создавать кисть при помощи макрокоманды PALETTERGB:

hBrush = CreateSolidBrush(PALETTERGB(i, i, i));

Перед возвращением управления обработчик сообщения WM_PAINT выбирает в контекст отображения старую палитру:

SelectPalette(hdc, hOldPalette, TRUE);

Рассмотрим теперь обработчики сообщений WM_PALETTECHANGED и WM_QUERYNEWPALETTE.

Обработчик сообщения WM_PALETTECHANGED получает управление, когда какое-либо приложение изменяет системную палитру. Так как наше приложение тоже может изменить системную палитру, оно также может выступать инициатором рассылки этого сообщения.

Параметр wParam сообщения WM_PALETTECHANGED содержит идентификатор окна приложения, изменившего палитру. Если этот параметр равен идентификатору нашего окна, ничего делать не надо, поэтому мы просто выходим из функции окна:

case WM_PALETTECHANGED:
{
   if (hwnd == (HWND) wParam)
     break;
}

В противном случае управление передается обработчику сообщения WM_QUERYNEWPALETTE, который выполняет реализацию логической палитры приложения и перерисовку окна.

Если бы мы при обработке сообщения WM_PALETTECHANGED не выполнили проверку идентификатора окна, инициировавшего изменение системной палитры, а просто реализовали палитру приложения, это привело бы к "зацикливанию" приложения (так как в ответ на изменение палитры наше окно снова получит сообщение WM_PALETTECHANGED).

Теперь займемся обработчиком сообщения WM_QUERYNEWPALETTE. Для нашего приложения он выполняет почти те же самые действия, что и обработчик сообщения WM_PALETTECHANGED, поэтому для экономии места мы объединили эти обработчики.

При получении сообщения WM_QUERYNEWPALETTE или WM_PALETTECHANGED (как результата изменения системной палитры другим приложением) наше приложение получает контекст отображения и выбирает в него логическую палитру:

hOldPal = SelectPalette(hdc, hPal,
  (msg == WM_QUERYNEWPALETTE) ? FALSE : TRUE);

Заметьте, что для сообщения WM_QUERYNEWPALETTE палитра выбирается как для активного окна, а для WM_PALETTECHANGED - как для фонового.

Затем палитра реализуется в контексте отображения:

nChanged = RealizePalette(hdc);

После этого мы выбираем в контекст отображения старую палитру и освобождаем контекст отображения:

SelectPalette(hdc, hOldPal, TRUE);
ReleaseDC(hwnd, hdc);

Если реализация логической палитры нашим приложением привела к изменению системной палитры, необходимо перерисовать окно. Для этого приложение вызывает функцию InvalidateRect:

if(nChanged)
  InvalidateRect(hwnd, NULL, TRUE);

Перед завершением работы приложение удаляет созданную логическую палитру и освобождает созданный для нее блок памяти (блок памяти можно было освободить и сразу после создания логической палитры):

DeletePalette(hPal);
LocalFree(pLogPal);

Файл определения модуля для приложения PALETTE приведен в листинге 3.4.

Листинг 3.4. Файл palette/palette.def

; =============================
; Файл определения модуля
; =============================
NAME        PALETTE
DESCRIPTION 'Приложение PALETTE, (C) 1994, Frolov A.V.'
EXETYPE     windows
STUB        'winstub.exe'
STACKSIZE   8120
HEAPSIZE    1024
CODE        preload moveable discardable
DATA        preload moveable multiple