介紹一個開發(fā)引擎時用的技術。

PNG、JPG是通用的壓縮圖檔格式，不過自己寫編碼、解碼演算法很費工，一般都是借助別人寫好的函式庫。
讀寫圖檔的功能其實Windows API有內(nèi)建，而且並不難用，寫Windows程式的時候可以利用一下。

本篇只講讀檔，寫檔以後再介紹，不過對Windows API熟悉的話自己看MSDN就能學會了。
函式參數(shù)和class成員的意義就請自己查MSDN，這裡不一個一個解釋。一個通用函式庫為了能應用在多樣的情況有很多參數(shù)可以填，但簡單的應用只會用到一部分。
我的需求是輸入方法除了給檔名以外，也要能讀取一塊記憶體，就是把檔案原封不動讀到記憶體裡再把指標給解碼函式，因為引擎有自己的包裝格式，不會直接讀硬碟上的檔案。

寫下來之後發(fā)現(xiàn)如果想全部解釋清楚要講到很多Windows API的知識，雖然只要讀到圖檔就好其他先不管的話不難做。

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方法1：用GDI+
適用版本：Windows XP以後

GDI+是從Windows XP開始有的，將舊有的GDI包裝一層並加強功能。

1.程式一開始要初始化GDI+。

include header，並啟用Gdiplus名稱空間。

#include<gdiplus.h> #include<shlwapi.h> using namespace Gdiplus;

呼叫GdiplusStartup，它會傳回兩個變數(shù)。

ULONG_PTR token; GdiplusStartupInput startupInput; GdiplusStartup(&token, &startupInput, NULL);

想讓函式一次傳回多個值要用指標來做是C/C++的常識，所以宣告兩個變數(shù)再取它們的指標傳入。
startupInput之後不會再使用，可以放在函式的區(qū)域變數(shù)(函式return後就消失)，但token以後會用到，要找個地方保留。

接下來產(chǎn)生一個Bitmap物件，用它讀取圖檔，它有好幾個建構子用在不同的情況。
2a.如果輸入是檔名，用這個給檔名的

Bitmap gdiplusBitmap(L"fileName.png", 0);

2b.如果輸入是記憶體，它沒有直接給buffer的建構子，只有一個參數(shù)是(IStream*, BOOL)的可以用在此情況。

(查MSDN會看到有的是給pixel data的，不過這些要給解碼後的BGRA值，不是原始的圖檔)
所以把這塊記憶體用一個IStream物件包裝起來才能讀取，用SHCreateMemStream。

IStream* stream=SHCreateMemStream((const BYTE*)buffer,   bufferSize);  //reference=1 Bitmap gdiplusBitmap(stream, 0);  //reference增加 stream->Release();  //reference減1

(其實我是很久以後才知道有SHCreateMemStream這個函式，以前只知道另一個CreateStreamOnHGlobal，要多一些步驟)

這裡介紹一下reference count，IStream有繼承IUnknown介面，這類物件釋放資源的方法是內(nèi)部有個計數(shù)器記錄有多少物件參考到它，計數(shù)器減到0才刪除而不是直接用delete關鍵字。
stream->Release()是把SHCreateMemStream增加的refernence扣掉，之後Bitmap物件刪除時將它用到的reference扣掉就會自動刪除stream。
有繼承IUnknown的物件都是用這種方法管理，Windows API裡很多這種東西，像之前的Direct3D 11也是，以後還會常常看到。

3.取得圖的尺寸，這樣才知道要malloc多少記憶體

UINT w=gdiplusBitmap.GetWidth(); UINT h=gdiplusBitmap.GetHeight(); UINT32* pixels=(UINT32*)malloc(w*h*4);

4.再來真正把圖檔解碼了，要用的是LockBits函式，要準備一些資料告訴它範圍和輸出格式。

Rect rect(0,0,w,h); BitmapData bitmapData; bitmapData.Scan0 = pixels;  //要把解出來的像素放到哪裡 bitmapData.Stride = w*4; gdiplusBitmap.LockBits(&rect,   ImageLockModeRead|ImageLockModeUserInputBuf,   PixelFormat32bppARGB, &bitmapData); gdiplusBitmap.UnlockBits(&bitmapData);

BitmapData還有其他member，不過經(jīng)實測此處要填的只有Scan0和Stride。
bitmapData.Stride是指一列的開頭到下一列開頭相隔幾個byte，可以不等於圖寬度×每個像素的byte數(shù)。
LockBits的第三參數(shù)是把原圖轉(zhuǎn)換成什麼格式，可以把BGR的原圖自動加上alpha變成BGRA，但是沒有直接支援灰階格式，如果原圖是灰階那還是要填BGR。

有stride這個值是因為將資料用4 byte對齊效能會比較好，但有些顏色格式不是每個像素4 byte(如BGR不含alpha是24 bit)，想讓每列開頭都是4 byte對齊就會有「stride≠寬度×每像素byte數(shù)」的情況。

做完這些步驟pixels裡就是各像素的BGRA值了，可以任君取用。
gdiplusBitmap由於不是動態(tài)配置記憶體，離開所在的作用域後會自動釋放。

5.程式最後要把GDI+結束

GdiplusShutdown(token);

第一步取得的token要保留到這裡。

build時要連結這兩個library
gdiplus.lib
shlwapi.lib
第一個是GDI+本體，第二個是因為用到SHCreateMemStream函式。

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方法2：用WIC(Windows Imaging Component)
適用版本：Windows Vista以後

研究過一些API的感覺是，微軟在Vista把多媒體功能整個翻新，WIC就是這些新系統(tǒng)的其中之一，其他新API還有控制顯卡的Direct3D 10、影音處理的Media Foundation等等，舊的API如GDI+、Direct3D 9只是為了向後相容而保留下來。

1.初始化

include header

#include<wincodec.h> #include<shlwapi.h>

呼叫這兩個函式產(chǎn)生一個IWICImagingFactory物件

IWICImagingFactory* factory； CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED); HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_WICImagingFactory, NULL,   CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_IWICImagingFactory, (void**)&factory);

這兩個函式是關於一個Windows裡的系統(tǒng)：COM，現(xiàn)在先不解釋。
另外WIC(或其他有用到COM的系統(tǒng))呼叫函式建立物件時，通常函式本身傳回一個錯誤碼代表是什麼原因失敗，如果hr==S_OK就代表執(zhí)行成功，要建立的物件用一個指標傳回。

之後其他的物件都用這個factory來產(chǎn)生。

再來建立一個IWICBitmapDecoder物件用來解碼
2a.如果輸入是檔名

IWICBitmapDecoder* decoder; hr = factory->CreateDecoderFromFilename(L"fileName.png", NULL,   GENERIC_READ,WICDecodeMetadataCacheOnDemand ,&decoder);

2b.如果輸入是buffer，跟上面一樣要包在一個IStream物件裡

IStream* stream=SHCreateMemStream((const BYTE*)buffer, bufferSize); IWICBitmapDecoder* decoder; hr = factory->CreateDecoderFromStream(stream,NULL,   WICDecodeMetadataCacheOnDemand,&decoder); stream->Release();

這裡也一樣，CreateDecoderFromStream傳回錯誤碼，IWICBitmapDecoder是用指標傳回。
建好decoder之後就如GDI+篇一樣，把stream release掉。

3.取得frame再取得frame的尺寸，這樣才知道要malloc多少記憶體

WIC可以用在一個檔案裡有多張圖的情況(如GIF)，所以要先取出frame再從它取出pixel data，這裡只取出第一個frame。

IWICBitmapFrameDecode* frame; decoder->GetFrame(0,&frame); UINT w,h; frame->GetSize(&w,&h); UINT32* pixels=(UINT32*)malloc(w*h*4);

4.把圖檔解碼，要建立一個IWICFormatConverter物件指定輸出格式

IWICFormatConverter* converter; factory->CreateFormatConverter(&converter); converter->Initialize(frame, GUID_WICPixelFormat32bppBGRA,   WICBitmapDitherTypeNone, NULL,0, WICBitmapPaletteTypeCustom); converter->CopyPixels(NULL, w*4,w*h*4, (BYTE*)pixels);

這時候pixels裡就是各像素的BGRA值。
GUID_WICPixelFormat32bppBGRA是指定輸出格式，可以設定byte順序是RGB或BGR、一個像素幾bit、灰階等等，查MSDN裡Native Pixel Formats這一頁可以看到能填的值。
frame其實也有一個frame->CopyPixels()可以用，但只能取得圖檔原始的格式，不會幫你轉(zhuǎn)換。

此時可以把物件刪除了。

converter->Release(); frame->Release(); decoder->Release();

跟IStream一樣是繼承IUnknown的物件，呼叫Release()。

5.把WIC系統(tǒng)結束的方法，先刪除factory，再結束COM系統(tǒng)。

factory->Release(); CoUninitialize();

build時要連結這三個library
windowscodecs.lib
shlwapi.lib
ole32.lib
第一個是使用WIC定義的常數(shù)，第三個是要用CoInitializeEx、CoCreateInstance、CoUninitialize這三個函式。

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艾莉兒：不用帶那麼多裝備，我可以利用周圍的自然之力。

我對艾莉兒的設計理念是保持輕巧，能從作業(yè)系統(tǒng)現(xiàn)地調(diào)達的功能就不要自己攜帶函式庫，Cyber Sprite程式很複雜但.exe檔能減到只有300多K這是原因之一。
主要是以前換新電腦重架開發(fā)環(huán)境時，除了Windows SDK以外還要額外裝一堆函式庫，就決定儘量用作業(yè)系統(tǒng)內(nèi)建的功能，免去手動裝一堆東西的工。

研究之後發(fā)掘了很多Windows的潛能，像是音檔解碼、Deflate演算法Windows也有內(nèi)建。