第3章 加载并显示BMP图像

一、向屏幕画图:SDL_BlitSurface

怎么显示一个图像?显然,首先要将它从硬盘载入内存。载入内存之后呢?

上一节中我们创建了一个screen的屏幕表面,你可以把它理解为对应屏幕显示区域的一块显存。如果我们把载入内存的图像数据复制到screen的某个位置,在屏幕显示区域就应该能看到我们的图像。确实是这样。

那么,怎么把图像数据复制到screen所指的数据结构中?这就引出了今天的主角SDL_BlitSurface函数。函数原型:

int SDL_BlitSurface(SDL_Surface *src, SDL_Rect *srcrect, SDL_Surface *dst, SDL_Rect *dstrect);
  • src是源页面,也就是我们存放图像数据的页面。
  • srcrect是源页面上要复制的矩形区域。如果要复制整个源页面,则传递NULLsrcrect即可。
  • dst是目标页面,在我们的例子中,它就是屏幕表面screen
  • dstrect是目标页面上的矩形区域,源页面的上选定的区域将显示在这个矩形区域中。

现在srcrect确定为NULLdst确定为screen,未定的是src页面和dstrectdstrect要视src页面的大小而定。

src页面是要装载图像数据的页面。SDL自身支持BMP格式图片的载入,SDL_LoadBMP会把bmp图片载入到一个SDL_Surface页面。

我们要使用的bmp图片是和程序在同一目录的card.bmpSDL_Surface *temp = SDL_LoadBMP("card.bmp");把card.bmp的数据装载到temp页面中,现在temp就是即将BlitSurface的源页面,因此,BlitSurfacesrc参数也确定了。

dstrect是一个指向SDL_Rect结构的地址。SDL_Rect有四个属性:x, y, w, h,分别是矩形左上角的x、y坐标以及矩形的宽和高。我们想让图像显示在屏幕区域的左上角,可以把x和y设为0,把w和h设为源页面的宽和高即可。假设源页面是temp,我们可以这样定义目标矩形:SDL_Rect dest_rect = {0, 0, temp->w, temp->h};,然后将dest_rect的地址传递给dstrect即可。

再来回顾一下我们要进行的步骤:

  1. 载入图像到页面(用SDL_LoadBMP, 搞定)
  2. SDL_BlitSurface函数将图像页面复制到屏幕表面(四个参数都确定了,搞定)

现在我们可以显示图像了,代码如下:

SDL_Surface *temp = SDL_LoadBMP("card.bmp");
SDL_Rect dest_rect = {0, 0, temp->w, temp->h};
SDL_BlitSurface(temp, NULL, screen, &dest_rect);

make一下,程序成功生成。运行一下,为什么没有图像?

二、双缓冲和SDL_Flip

你记得我们第二节创建页面的时候使用了双缓冲的标志吗?SDL_DOUBLEBUF。 双缓冲是在显存中创建了两块区域,一块用于屏幕显示,另一块是离屏页面,用于在后台作图。当后台图像绘制好后,调用SDL_Flip对换离屏页面和显示页面,这样原来在离屏页面上绘制的内容就显示出来了。

双缓冲可以避免画面闪烁,想想看,为什么?当游戏的每一帧有大量绘图工作时,都要在后台完成所有绘制,再一次性显示到屏幕表面。如果直接在屏幕表面绘制,就会看到各个图像的绘制有先有后,给人的感觉就是画面闪烁。

刚才我们只是把图像画到了screen的离屏页面,难怪屏幕没有显示。赶紧调用SDL_Flip翻转screen吧。现在程序变成这样:

SDL_Surface *temp = SDL_LoadBMP("card.bmp");
SDL_Rect dest_rect = {0, 0, temp->w, temp->h};
SDL_BlitSurface(card_surface, NULL, screen, &dest_rect);
/* DO NOT FORGET! */
SDL_Flip(screen);

程序运行结果如图:


装载并显示bmp

三、优化性能,图像载入后转换像素格式

对上面的程序,我们要做一点优化。当bmp图像装载入页面后,其像素格式和屏幕页面的像素格式并不相同,在BlitSurface时需要进行转换。多次BlitSurface就要多次转换,这样很低效。

高效的做法是载入后就把页面转换成和屏幕页面相同的像素格式,这样以后再BlitSurface时就不用再转换了。可以用SDL_DisplayFormat来完成这一步。

SDL_Surface *SDL_DisplayFormat(SDL_Surface *surface);

该函数把一个页面的数据转换像素格式后复制到新的页面,并返回新的页面。原来的代码片段变成这样。

SDL_Surface *temp = SDL_LoadBMP("card.bmp");
/* 转换生成新的页面,像素格式和screen一致 */
SDL_Surface *card_surface = SDL_DisplayFormat(temp);
/* temp已经没用了,把它释放掉,回收内存 */
SDL_FreeSurface(temp);
SDL_Rect dest_rect = {0, 0, card_surface->w, card_surface->h};
SDL_BlitSurface(card_surface, NULL, screen, &dest_rect);
/* DO NOT FORGET! */
SDL_Flip(screen);

四、完整的代码一览

完整的程序代码如下:

/* usage: gcc -o game main.c `sdl-config --cflags --libs` */
#include <stdio.h>
#include <SDL.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO|SDL_INIT_AUDIO) != 0) {
        printf("Unable to initialize SDL: %s\n", SDL_GetError());
        exit(1);
    }
    atexit(SDL_Quit);

    SDL_Surface *screen = SDL_SetVideoMode(320, 480, 0, SDL_HWSURFACE|SDL_DOUBLEBUF);

    if (screen == NULL) {
        printf("Unable to set video mode: %s\n", SDL_GetError());
        exit(1);
    }

    SDL_WM_SetCaption("Hello, Linux Game!", NULL);

    SDL_Surface *temp = SDL_LoadBMP("card.bmp");
    if(temp == NULL) {
        printf("Load bmp image failed!\n");
        exit(1);
    }

    SDL_Surface *card_surface = SDL_DisplayFormat(temp);
    SDL_FreeSurface(temp);

    SDL_Rect dest_rect = {0, 0, card_surface->w, card_surface->h};
    SDL_BlitSurface(card_surface, NULL, screen, &dest_rect);
    // DO NOT FORGET!
    SDL_Flip(screen);

    SDL_FreeSurface(card_surface);

    /* To pause the program */
    while(1){
        SDL_Delay(100);
    }
    return 0;
}

注意,程序最后用了一个while死循环防止程序一闪就退出,在命令行你可以用C-c结束程序。之后我们会介绍更优雅的退出程序的方式。

while循环中的SDL_Delay(100)是让程序阻塞100毫秒,这样可以避免空循环把CPU耗尽。

完整的程序、makefile以及图片资源点这里查看:https://github.com/jollywing/make-linux-rpg/tree/master/chap03

五、小结

到现在为止,我们学过的SDL函数包括:

  1. SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO|SDL_INIT_AUDIO),初始化视频和音频子系统,需要在使用其它SDL函数前调用。
  2. SDL_Quit(),关闭打开的SDL子系统,在程序退出前调用。
  3. SDL_SetVideoMode(320, 480, 0, SDL_HWSURFACE|SDL_DOUBLEBUF),在显存内创建一个宽320像素,高480像素,颜色深度和当前显示一致,具有双缓冲的显示页面。成功返回页面地址,失败返回NULL
  4. SDL_LoadBMP(const char *picpath);装载一个BMP图片,生成一个装载图像数据的页面。
  5. SDL_DisplayFormat(SDL_Surface *surf)surf中数据转换像素格式后存到一个新的页面,并返回新页面。
  6. SDL_FreeSurface(SDL_Surface *surf)释放页面,回收内存。
  7. SDL_BlitSurface(SDL_Surface *src, SDL_Rect *src_rect, SDL_Surface *dest, SDL_Rect *dest_rect);,本节的核心函数。把src页面中src_rect框中的图像显示到dest页面中的dest_rect区域。
  8. SDL_Flip(SDL_Surface *surf),翻转带有双缓冲的页面。当绘制完成要更新屏幕显示时,一定别忘了调用这个函数。
  9. SDL_Delay(size_t n),等待n毫秒。等待时间不占用CPU。
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