c++ - 通过 SOIL 保存位图时 BMP 损坏。截图区

Question

这是我上一个关于将屏幕截图保存到 SOIL 的问题的延续。 here现在我想知道，如何截取屏幕的部分 并消除出现这种奇怪行为的原因。我的代码:

bool saveTexture(string path, glm::vec2 startPos, glm::vec2 endPos)
{
   const char *charPath = path.c_str();

   GLuint widthPart = abs(endPos.x - startPos.x); 
   GLuint heightPart = abs(endPos.y - startPos.y);

   BITMAPINFO bmi;
   auto& hdr = bmi.bmiHeader;
   hdr.biSize = sizeof(bmi.bmiHeader);
   hdr.biWidth = widthPart;
   hdr.biHeight = -1.0 * heightPart;
   hdr.biPlanes = 1;
   hdr.biBitCount = 24;
   hdr.biCompression = BI_RGB;
   hdr.biSizeImage = 0;
   hdr.biXPelsPerMeter = 0;
   hdr.biYPelsPerMeter = 0;
   hdr.biClrUsed = 0;
   hdr.biClrImportant = 0;

   unsigned char* bitmapBits = (unsigned char*)malloc(3 * widthPart * heightPart);

   HDC hdc = GetDC(NULL);
   HDC hBmpDc = CreateCompatibleDC(hdc);
   HBITMAP hBmp = CreateDIBSection(hdc, &bmi, DIB_RGB_COLORS, (void**)&bitmapBits, nullptr, 0);
   SelectObject(hBmpDc, hBmp);
   BitBlt(hBmpDc, 0, 0, widthPart, heightPart, hdc, startPos.x, startPos.y, SRCCOPY);

   //UPDATE:
   - int bytes = widthPart * heightPart * 3;
   - // invert R and B chanels
   - for (unsigned i = 0; i< bytes - 2; i += 3)
   - {
   -   int tmp = bitmapBits[i + 2];
   -   bitmapBits[i + 2] = bitmapBits[i];
   -   bitmapBits[i] = tmp;
   - }

   + unsigned stride = (widthPart * (hdr.biBitCount / 8) + 3) & ~3;
   + // invert R and B chanels
   + for (unsigned row = 0; row < heightPart; ++row) {
   +     for (unsigned col = 0; col < widthPart; ++col) {
   +         // Calculate the pixel index into the buffer, taking the 
             alignment into account
   +         const size_t index{ row * stride + col * hdr.biBitCount / 8 };
   +         std::swap(bitmapBits[index], bitmapBits[index + 2]);
   +      }
   + }

   int texture = SOIL_save_image(charPath, SOIL_SAVE_TYPE_BMP, widthPart, heightPart, 3, bitmapBits);

   return texture;
}

如果 widthPart 和 heightPart 是偶数，当我运行它时，效果很好。但是，如果这是奇数，我会得到这个 BMP。:

我检查了两次转换和代码，但在我看来原因是我错误的 blit 函数。转换 RGB 的功能不影响问题。可能是什么原因？这是 BitBlt 区域 block 传输的正确方法吗？

更新 偶数或奇数没有区别。当这个数字相等时，正确的图片就会产生。不知道哪里出了问题。((

更新2

SOIL_save_image 函数检查参数是否有错误并发送到 stbi_write_bmp:

int stbi_write_bmp(char *filename, int x, int y, int comp, void *data)
{
   int pad = (-x*3) & 3;
   return outfile(filename,-1,-1,x,y,comp,data,0,pad,
       "11 4 22 4" "4 44 22 444444",
       'B', 'M', 14+40+(x*3+pad)*y, 0,0, 14+40,  // file header
        40, x,y, 1,24, 0,0,0,0,0,0);             // bitmap header
}

outfile 函数:

static int outfile(char const *filename, int rgb_dir, int vdir, int x, int 
y, int comp, void *data, int alpha, int pad, char *fmt, ...)
{
   FILE *f = fopen(filename, "wb");
   if (f) {
      va_list v;
      va_start(v, fmt);
      writefv(f, fmt, v);
      va_end(v);
      write_pixels(f,rgb_dir,vdir,x,y,comp,data,alpha,pad);
      fclose(f);
   }
   return f != NULL;
}

Answer 1

损坏的位图图像是 Windows 位图与 SOIL 库所期望的数据布局不一致的结果¹。从 CreateDIBSection 返回的像素缓冲区遵循 Windows 规则(参见 Bitmap Header Types):

The scan lines are DWORD aligned [...]. They must be padded for scan line widths, in bytes, that are not evenly divisible by four [...].

换句话说:每条扫描线的宽度(以字节为单位)为(biWidth * (biBitCount/8) + 3) & ~3。另一方面，SOIL 库并不期望像素缓冲区是 DWORD 对齐的。

要解决此问题，像素数据需要在传递给 SOIL 之前进行转换，方法是去除(潜在的)填充并交换 R 和 B 颜色 channel 。以下代码就地执行此操作²:

unsigned stride = (widthPart * (hdr.biBitCount / 8) + 3) & ~3;

for (unsigned row = 0; row < heightPart; ++row) {
    for (unsigned col = 0; col < widthPart; ++col) {
        // Calculate the source pixel index, taking the alignment into account
        const size_t index_src{ row * stride + col * hdr.biBitCount / 8 };
        // Calculate the destination pixel index (no alignment)
        const size_t index_dst{ (row * width + col) * (hdr.biBitCount / 8) };
        // Read color channels
        const unsigned char b{ bitmapBits[index_src] };
        const unsigned char g{ bitmapBits[index_src + 1] };
        const unsigned char r{ bitmapBits[index_src + 2] };
        // Write color channels switching R and B, and remove padding
        bitmapBits[index_dst] = r;
        bitmapBits[index_dst + 1] = g;
        bitmapBits[index_dst + 2] = b;
    }
}

使用此代码，index_src 是像素缓冲区的索引，其中包括填充以强制执行正确的 DWORD 对齐。 index_dst 是没有应用任何填充的索引。将像素从 index_src 移动到 index_dst 会移除(潜在的)填充。

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¹ 标志是扫描线向左或向右移动一个或两个像素(或以不同速度移动的各个颜色 channel )。这通常是一个安全的指示，表明扫描线对齐存在分歧。
² 此操作是破坏性的，即像素缓冲区一旦转换就不能再传递给 Windows GDI 函数，尽管原始数据可以 重建，即使涉及更多。