结合两个 16 位 RGB 颜色与 alpha 混合

Question

我有一个 TFT 显示器，可以绘制 16 位颜色，格式为 RGB 565。我想为我在其上显示的内容添加一些透明度。

假设我有一个黑色背景 (0x0000)，我想绘制一个半透明的白色前景 (0xFFFF)(不透明度由另一个字节控制)，因此它会显示为灰色。我如何计算相同 RGB 565 格式的 16 位灰色，以便我可以将它发送到我的 TFT 并且它会正确显示(可能有一些损失，但我不在乎)？

我需要一个函数，例如:

unsigned short calcColor_RGB565(unsigned short background_RGB565, unsigned short foreground_RGB565, unsigned char opacity)

calcColor_RGB565(0x0000, 0xFFFF, 128) 将得到 0x8410(或 0x1084，这并不重要，因为我向 TFT 发送了两个单独的字节，所以如果需要我会反转顺序)

感谢任何能帮助我的人，我已经尝试了一些事情，但我什至无法得到正确的结果:/。

喜欢 C 语言的伪代码，但我更喜欢解释如何去做。

编辑:忘了说，我希望它尽可能快，因为它适用于旧的微处理器，所以如果分别计算 2 个字节更快(这样我以后也不必将它们分开)那么我对此类优化非常感兴趣。

9 月 27 日编辑:5 天后，仍未解决。我可以从 rgb565 转换为 rgb8888，进行 alpha 混合，然后再转换回 rgb565，但这太慢了，必须有更好的方法!

Answer 1

我的(未经测试的)解决方案:我将前景色和背景色拆分为(红色 + 蓝色)和(绿色)分量，并将它们与 6 位 alpha 值相乘。享受! (只有它有效:)

                            //   rrrrrggggggbbbbb
#define MASK_RB       63519 // 0b1111100000011111
#define MASK_G         2016 // 0b0000011111100000
#define MASK_MUL_RB 4065216 // 0b1111100000011111000000
#define MASK_MUL_G   129024 // 0b0000011111100000000000
#define MAX_ALPHA        64 // 6bits+1 with rounding

uint16 alphablend( uint16 fg, uint16 bg, uint8 alpha ){

  // alpha for foreground multiplication
  // convert from 8bit to (6bit+1) with rounding
  // will be in [0..64] inclusive
  alpha = ( alpha + 2 ) >> 2;
  // "beta" for background multiplication; (6bit+1);
  // will be in [0..64] inclusive
  uint8 beta = MAX_ALPHA - alpha;
  // so (0..64)*alpha + (0..64)*beta always in 0..64

  return (uint16)((
            (  ( alpha * (uint32)( fg & MASK_RB )
                + beta * (uint32)( bg & MASK_RB )
            ) & MASK_MUL_RB )
          |
            (  ( alpha * ( fg & MASK_G )
                + beta * ( bg & MASK_G )
            ) & MASK_MUL_G )
         ) >> 6 );
}

/*
  result masks of multiplications
  uppercase: usable bits of multiplications
  RRRRRrrrrrrBBBBBbbbbbb // 5-5 bits of red+blue
        1111100000011111 // from MASK_RB * 1
  1111100000011111000000 //   to MASK_RB * MAX_ALPHA // 22 bits!


  -----GGGGGGgggggg----- // 6 bits of green
        0000011111100000 // from MASK_G * 1
  0000011111100000000000 //   to MASK_G * MAX_ALPHA
*/