用AGG实现高质量图形输出（一）

 

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

1. 下载AGG库，它的家在http://www.antigrain.com，目前最高版本是AGG2.5
2. 解压，后面以[AGG]表示AGG的解压目录.
3. 把[AGG]\include加入到include搜索目录中
4. 把[AGG]\src里所有cpp加入到项目中（或者用makefile一起编译）
5. 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：

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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）：

1. 新建空白GUI项目（就是有WinMain的项目）
2. 把[AGG]\src里所有*.cpp加入到项目中
3. 把[AGG]\src\platform\Win32\*.cpp加入到项目中
4. Ctrl+C/Ctrl+V 上面的代码
5. 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

1. 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。
2. 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。
3. agg::ellipse是“顶点源Vertex Source”，这个顶点源呈现的是一个圆形。
4. 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）。
5. agg::rasterizer_scanline_aa<>就是“Scanline Rasterizer”啦。
6. agg::render_scanlines函数执行这个AGG工作流程。