AGG中文手册：内存渲染与PPM格式应用

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"AGG中文手册专注于内存渲染技术，即Rendering Buffer，这是一种将图形数据存储在内存中的方式，以便于处理和输出。该部分首先介绍了如何创建一个内存缓冲区，并将其内容以 Portable Pixel Map (PPM) 格式保存，即使Windows系统本身不直接支持这种格式，但许多图像处理工具如IrfanView可以处理。PPM格式使用RGB颜色模型，每个像素占用三个字节来表示红、绿、蓝三种颜色。核心知识点包括： 1. 内存渲染：AGG库中的Rendering Buffer功能允许开发者在内存中操作像素数据，这对于实时图形处理或需要频繁加载/保存图像的应用场景尤其有用。 2. PPM格式：作为基本的光栅格式，PPM被用于存储和传输像素数据，它的简单结构使得它易于解析和处理。虽然Windows不直接支持，但在AGG中使用P6 256格式，意味着每个像素用一个字节表示256种可能的颜色。 3. 代码示例：提供了两个实用函数，`write_ppm()`用于将RGB缓冲区数据写入PPM文件，以及`draw_black_frame()`用于在缓冲区四周绘制黑色边框。这些函数展示了如何操作内存中的像素数据。 4. RGB结构：在AGG中，每个像素由三个字节组成，分别代表红色、绿色和蓝色分量，这种结构是标准的RGB色彩模型，适用于大多数图像处理应用。 5. 内存操作：理解如何在内存中操作像素数据对于理解和实现AGG的图形渲染至关重要，这涉及到内存管理、数据复制和图像输出。通过学习和实践AGG中文手册中的这些内容，开发者能够掌握如何有效地利用内存进行渲染，优化性能，并且与不同平台上的工具进行交互。

}

这个例子看起来和前面的没什么不一样的，但其实他们差别很大，看看这个声明：

agg::pixfmt_rgb24 pixf(rbuf);

这里我们创建了一个底层的像素渲染对象（pixel rendering object）并将它附着到渲染内存区

（rendering buffer）上，它是这样定义的：

typedef pixel_formats_rgb24<order_rgb24> pixfmt_rgb24;

类模板 pixel_formats_rgb24 掌握了内存中具体的像素格式信息。唯一的模板参数可以是

order_rgb24 或是 order_rgb23，它们定义了颜色字节(color channels)的顺序。

与 rendering buffer 不同的是，这些类使用整型的像素坐标进行操作，因为它们知道怎么计算对于

特定点 X 的偏移。你可能会说，如果在 rendering buffer 中保存像素的宽度值的话会更容易，但是在实

践中会有很多限制。别忘了，像素宽度可能比一个字节还小，比如在打印机渲染高解析度的 B&W 图像的时

候就是这样。因此，我们需要将这个功能分离出来，rendering_buffer 这个类就用于加速对“行”的访问，

而 pixel format renderers 就负责如何解析“行”是什么。

现在，AGG 里下面这些文件实现了各种不同的像素格式：

 agg_pixfmt_gray8.h：每个字节表示一个像素灰度。这种像素格式允许你将它和 rgb24

或是 rgb23 中的某个颜色成分放在一起工作。它有两个模板参数：Step 和 Offset，为方便起

见，还有下面这些 typedef ：

 typedef pixfmt_gray8_base<1, 0> pixfmt_gray8;

 typedef pixfmt_gray8_base<3, 0> pixfmt_gray8_rgb24r;

 typedef pixfmt_gray8_base<3, 1> pixfmt_gray8_rgb24g;

 typedef pixfmt_gray8_base<3, 2> pixfmt_gray8_rgb24b;

 typedef pixfmt_gray8_base<3, 2> pixfmt_gray8_bgr24r;

 typedef pixfmt_gray8_base<3, 1> pixfmt_gray8_bgr24g;

 typedef pixfmt_gray8_base<3, 0> pixfmt_gray8_bgr24b;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 0> pixfmt_gray8_rgba32r;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 1> pixfmt_gray8_rgba32g;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 2> pixfmt_gray8_rgba32b;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 3> pixfmt_gray8_rgba32a;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 1> pixfmt_gray8_argb32r;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 2> pixfmt_gray8_argb32g;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 3> pixfmt_gray8_argb32b;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 0> pixfmt_gray8_argb32a;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 2> pixfmt_gray8_bgra32r;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 1> pixfmt_gray8_bgra32g;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 0> pixfmt_gray8_bgra32b;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 3> pixfmt_gray8_bgra32a;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 3> pixfmt_gray8_abgr32r;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 2> pixfmt_gray8_abgr32g;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 1> pixfmt_gray8_abgr32b;

 typedef pixfmt_gray8_base<4, 0> pixfmt_gray8_abgr32a;

 agg_pixfmt_rgb24.h, 每个像素占 3 个字节，有 RGB 或是 BGR 两种颜色顺序。定义了

下面这些像素类型：

 typedef pixel_formats_rgb24<order_rgb24> pixfmt_rgb24;

 typedef pixel_formats_rgb24<order_bgr24> pixfmt_bgr24;

 agg_pixfmt_rgb555.h, 每个像素占 15 bits。每 5 个 bits 代表一种颜色成分，最低

位没用到。

 agg_pixfmt_rgb565.h, 每个像素占 16 bits。红色占 5 bits, 绿色占 6 bits, 蓝色 5

bits。

 agg_pixfmt_rgba32.h, 每个像素占 4 个字节, RGB 再加 Alpha 通道值。下面有不同的

颜色顺序类型:

 typedef pixel_formats_rgba32<order_rgba32> pixfmt_rgba32;

 typedef pixel_formats_rgba32<order_argb32> pixfmt_argb32;

 typedef pixel_formats_rgba32<order_abgr32> pixfmt_abgr32;

 typedef pixel_formats_rgba32<order_bgra32> pixfmt_bgra32;

像素格式的类定义了它们原始的颜色空间和颜色类型，像下面这样：

typedef rgba8 color_type;

对于 pixfmt_gray8_nnn，这些都是 gray8，这种机制允许你写自己的像素和颜色格式，举个例子，

HSV、CMYK 等等，AGG 的其它部分可以完全无误地和你自己定义的新的像素格式一起工作。

color_type pixel(int x, int y);

返回(x,y)坐标处的像素的颜色

void copy_pixel(int x, int y, const color_type& c);

将带颜色的像素拷入缓存区中。如果是本身 RGB 像素格式，那么它就不考虑 rgba8 拷贝源中的存在

的 alpha 通道。如果本身是 RGBA，那么它就简单地把所有值都拷贝过来，包括 R、G、B，以及 alpha 通

道值。

void blend_pixel(int x, int y, const color_type& c, int8u cover);

这个函数将带颜色信息的像素 c 与缓存区(x,y)处的像素进行混合(blending)。现在我们来解释一下

“混合”的概念。混合(blending）是抗锯齿(anti-aliasing)的关键特性。在 RGBA 的颜色空间中，我们

使用 rgba8 结构体来代表颜色。这个结构体有一个数据成员 int8u a ，它就是 alpha 通道。不过，在这

个函数里，我们还看到一个参数 cover ，表示像素的覆盖值大小，比如，这个像素被多边形所“覆盖”的

部分的大小（译注：这涉及到亚像素精度，因为一个像素可以分为 256*256 份，所以这个像素并不一定全

部被“覆盖”，详细可参考 AGG 对于亚像素的说明）。其实你可以把它看成是另一个 alpha（或者应该叫

它 Beta？:)）。这么做有两个原因，首先，颜色类型（color type）不一定非要包含 alpha 值）。就算

颜色类型带有 alpha 值，它的类型也不一定非要与抗锯齿算法中使用的颜色类型一致。假设你现在使用的

是 "Hi-End" RGBA 颜色空间，这种颜色空间使用 4 个取值范围是[0,1]浮点型来表示，alpha 通道值也使

用浮点数————对于这种情况来说，混合时使用一个 byte 实在太少了，但在去锯齿时却非常够用。所以，

cover 值就是为去锯齿而使用的一个统一的备用 alpha 值。在大部分情况来说，用 cover_type 来定义它，

但在光栅化处理器（rasterizers）中是直接显示地使用 int8u 类型的。这是故意这么定义的，因为如果

需要加强 cover_type 的能力时，会使得所有已经存在的像素格式光栅化处理器（pixel format

rasterizres）变得与 cover_type 不兼容。它们确实是不兼容的，在进行颜色混合时，如果中间值使用

32-bit 值来暂存的话，那么最大只能使用 8-bit 的覆盖值(coverage value）和 8-bit 的 alpha 值

(alpha）。如果使用 16-bit 的值的话，就要用 64-bit 的中间值暂存，这对于 32-bit 的平台来说会有

非常昂贵的开销。

void copy_hline(int x, int y, unsigned len, const color_type& c);

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