介绍
rgfw是一个轻量级的单头窗口库，它的源代码可以在这里找到。
本教程基于其源代码。
软件渲染的基本思想很简单。归根结底就是绘制到缓冲区并将其传输到屏幕。
然而，使用低级 api 时软件渲染会更加复杂，因为您必须
正确初始化渲染上下文，告诉 api 如何期望数据。然后要绘制就必须使用api的函数
blit 到屏幕，这可能很复杂。
本教程解释了rgfw如何处理软件渲染，以便您可以了解如何自己实现。
注意：macos 代码将在编写时考虑到 cocoa c 包装器（请参阅 rgfw.h 或 silicon.h）
概述
所需步骤的快速概述
- 初始化缓冲区和渲染上下文
- 绘制到缓冲区
- 将缓冲区传输到屏幕
- 免费剩余数据
第 1 步（初始化缓冲区和渲染上下文）
注意：您可能希望缓冲区的大小大于窗口，这样您就可以缩放缓冲区的大小而无需重新分配它。
在 x11 上，您首先创建一个视觉（或像素格式）来告诉窗口如何处理绘制数据。
然后为缓冲区创建一个位图来渲染，rgfw 使用 ximage 结构作为位图。
接下来，您使用显示和窗口数据创建图形上下文 (gc)。 gc是用来告诉x11如何给
窗口绘制数据。
这也是你可以分配缓冲区的地方。必须为除 windows 之外的每个平台分配缓冲区。
为此，您需要使用 xmatchvisualinfo、xcreateimage 和 xcreategc
xvisualinfo vi;
vi.visual = defaultvisual(display, defaultscreen(display));
xmatchvisualinfo(display, defaultscreen(display), 32, truecolor, &vi);
ximage* bitmap = xcreateimage(
display, xdefaultvisual(display, vi.screen),
vi.depth,
zpixmap, 0, null, rgfw_buffersize.w, rgfw_buffersize.h,
32, 0
);
/* ..... */
/* now this visual can be used to create a window and colormap */
xsetwindowattributes swa;
colormap cmap;
swa.colormap = cmap = xcreatecolormap((display*) display, defaultrootwindow(display), vi.visual, allocnone);
swa.background_pixmap = none;
swa.border_pixel = 0;
swa.event_mask = event_mask;
swa.background_pixel = 0;
window window = xcreatewindow((display*) display, defaultrootwindow((display*) display), x, y, w, h,
0, vi.depth, inputoutput, vi.visual,
cwcolormap | cwborderpixel | cwbackpixel | cweventmask, &swa);
/* .... */
gc gc = xcreategc(display, window, 0, null);
u8* buffer = (u8*)malloc(rgfw_buffersize.w * rgfw_buffersize.h * 4);
在 windows 上，您将首先创建位图标头，该标头用于创建指定格式的位图。
格式结构用于告诉 windows api 如何将缓冲区渲染到屏幕上。
接下来，创建一个分配在内存中的绘图上下文句柄（hdc），用于稍后选择位图。
注意：windows 不需要分配缓冲区，因为 winapi 会为我们处理该内存。您也可以手动分配内存。
相关文档：bitmapv5header、createdibsection 和 createcompatibledc
bitmapv5header bi;
zeromemory(&bi, sizeof(bi));
bi.bv5size = sizeof(bi);
bi.bv5width = rgfw_buffersize.w;
bi.bv5height = -((long) rgfw_buffersize.h);
bi.bv5planes = 1;
bi.bv5bitcount = 32;
bi.bv5compression = bi_bitfields;
// where it can expect to find the rgba data
// (note: this might need to be changed according to the endianness)
bi.bv5bluemask = 0x00ff0000;
bi.bv5greenmask = 0x0000ff00;
bi.bv5redmask = 0x000000ff;
bi.bv5alphamask = 0xff000000;
u8* buffer;
hbitmap bitmap = createdibsection(hdc,
(bitmapinfo*) &bi,
dib_rgb_colors,
(void**) &buffer,
null,
(dword) 0);
hdc hdcmem = createcompatibledc(hdc);
在macos上，没有太多设置，大部分工作都是在渲染过程中完成的。
你只需要分配缓冲区数据即可。
u8* buffer = malloc(rgfw_buffersize.w * rgfw_buffersize.h * 4);
第2步（绘制到缓冲区）
在本教程中，我将使用 silk.h 绘制到缓冲区。 silk.h是一个单头软件渲染图形库。
首先包括丝绸，
#define silk_pixelbuffer_width w #define silk_pixelbuffer_height h #define silk_implementation #include "silk.h"
现在可以使用silk渲染了。
步骤 3（将缓冲区传输到屏幕）
在x11上，首先将位图数据设置到缓冲区。
位图数据将使用bgr渲染，所以你必须
如果要使用 rgb，请转换数据。那你就得用xputimage
使用gc将ximage绘制到窗口。
相关文档：xputimage
bitmap->data = (char*) buffer;
#ifndef rgfw_x11_dont_convert_bgr
u32 x, y;
for (y = 0; y < (u32)window_height; y++) {
for (x = 0; x < (u32)window_width; x++) {
u32 index = (y * 4 * area.w) + x * 4;
u8 red = bitmap->data[index];
bitmap->data[index] = buffer[index + 2];
bitmap->data[index + 2] = red;
}
}
#endif
xputimage(display, (window)window, gc, bitmap, 0, 0, 0, 0, rgfw_buffersize.w, rgfw_buffersize.h);
在 windows 上，您必须首先选择位图并确保保存最后选择的对象，以便稍后可以重新选择它。
现在您可以将位图传输到屏幕并重新选择旧位图。
相关文档：selectobject 和 bitblt
hgdiobj oldbmp = selectobject(hdcmem, bitmap); bitblt(hdc, 0, 0, window_width, window_height, hdcmem, 0, 0, srccopy); selectobject(hdcmem, oldbmp);
在macos上，根据您的窗口设置视图的calayer，这用于将图像渲染到屏幕上。
接下来，使用缓冲区创建图像（位图）。
最后，您可以将图像添加到图层的图形上下文中，并将图层绘制并刷新到屏幕上。
相关文档：cgcolorspacecreatedevicergb、cgbitmapcontextcreate、cgbitmapcontextcreateimage、cgcolorspacerelease、cgcontextrelease、
calayer、nsgraphicscontext、cgcontextdrawimage、flushgraphics 和 cgimagerelease
cgimageref createimagefrombytes(unsigned char *buffer, int width, int height) {
// define color space
cgcolorspaceref colorspace = cgcolorspacecreatedevicergb();
// create bitmap context
cgcontextref context = cgbitmapcontextcreate(
buffer,
width, height,
8,
rgfw_buffersize.w * 4,
colorspace,
kcgimagealphapremultipliedlast);
// create image from bitmap context
cgimageref image = cgbitmapcontextcreateimage(context);
// release the color space and context
cgcolorspacerelease(colorspace);
cgcontextrelease(context);
return image;
}
...
void* view = nswindow_contentview(window);
void* layer = objc_msgsend_id(view, sel_registername("layer"));
((void(*)(id, sel, nsrect))objc_msgsend)(layer,
sel_registername("setframe:"),
(nsrect){{0, 0}, {window_width, window_height}});
cgimageref image = createimagefrombytes(buffer, window_width, window_height);
// get the current graphics context
id graphicscontext = objc_msgsend_class(objc_getclass("nsgraphicscontext"), sel_registername("currentcontext"));
// get the cgcontext from the current nsgraphicscontext
id cgcontext = objc_msgsend_id(graphicscontext, sel_registername("graphicsport"));
// draw the image in the context
nsrect bounds = (nsrect){{0,0}, {window_width, window_height}};
cgcontextdrawimage((void*)cgcontext, *(cgrect*)&bounds, image);
// flush the graphics context to ensure the drawing is displayed
objc_msgsend_id(graphicscontext, sel_registername("flushgraphics"));
objc_msgsend_void_id(layer, sel_registername("setcontents:"), (id)image);
objc_msgsend_id(layer, sel_registername("setneedsdisplay"));
cgimagerelease(image);
步骤 4（免费剩余数据）
渲染完成后，您应该使用相应的api函数释放位图和图像数据。
在 x11 和 macos 上，您还应该释放缓冲区。
在x11上你必须使用xdestoryimage和xfreegc。
在windows上，必须使用deletedc和deleteobject。
deletedc(hdcmem); deleteobject(bitmap);
macos 上必须使用release.
release(bitmap); release(image); free(buffer);
完整的例子
x11
// this can be compiled with // gcc x11.c -lx11 -lm #include#include #include #include #define silk_pixelbuffer_width 500 #define silk_pixelbuffer_height 500 #define silk_implementation #include "silk.h" int main() { display* display = xopendisplay(null); xvisualinfo vi; vi.visual = defaultvisual(display, defaultscreen(display)); xmatchvisualinfo(display, defaultscreen(display), 32, truecolor, &vi); ximage* bitmap = xcreateimage( display, xdefaultvisual(display, vi.screen), vi.depth, zpixmap, 0, null, 500, 500, 32, 0 ); /* ..... */ /* now this visual can be used to create a window and colormap */ xsetwindowattributes swa; colormap cmap; swa.colormap = cmap = xcreatecolormap((display*) display, defaultrootwindow(display), vi.visual, allocnone); swa.background_pixmap = none; swa.border_pixel = 0; swa.event_mask = cwcolormap | cwborderpixel | cwbackpixel | cweventmask; swa.background_pixel = 0; window window = xcreatewindow((display*) display, defaultrootwindow((display*) display), 500, 500, 500, 500, 0, vi.depth, inputoutput, vi.visual, cwcolormap | cwborderpixel | cwbackpixel | cweventmask, &swa); /* .... */ gc gc = xcreategc(display, window, 0, null); u8* buffer = (u8*)malloc(500 * 500 * 4); xselectinput(display, window, exposuremask | keypressmask); xmapwindow(display, window); xevent event; for (;;) { xnextevent(display, &event); silkclearpixelbuffercolor((pixel*)buffer, 0x11aa0033); silkdrawcircle( (pixel*)buffer, (vec2i) { silk_pixelbuffer_width, silk_pixelbuffer_height }, silk_pixelbuffer_width, (vec2i) { silk_pixelbuffer_center_x, silk_pixelbuffer_center_y - 60}, 60, 0xff0000ff ); bitmap->data = (char*) buffer; #ifndef rgfw_x11_dont_convert_bgr u32 x, y; for (y = 0; y < (u32)500; y++) { for (x = 0; x < (u32)500; x++) { u32 index = (y * 4 * 500) + x * 4; u8 red = bitmap->data[index]; bitmap->data[index] = buffer[index + 2]; bitmap->data[index + 2] = red; } } #endif xputimage(display, (window) window, gc, bitmap, 0, 0, 0, 0, 500, 500); } xdestroyimage(bitmap); xfreegc(display, gc); free(buffer); }
视窗
// This can be compiled with // gcc win32.c -lgdi32 -lm #include#include #include #include #define SILK_PIXELBUFFER_WIDTH 500 #define SILK_PIXELBUFFER_HEIGHT 500 #define SILK_IMPLEMENTATION #include "silk.h" int main() { WNDCLASS wc = {0}; wc.lpfnWndProc = DefWindowProc; // Default window procedure wc.hInstance = GetModuleHandle(NULL); wc.lpszClassName = "SampleWindowClass"; RegisterClass(&wc); HWND hwnd = CreateWindowA(wc.lpszClassName, "Sample Window", 0, 500, 500, 500, 500, NULL, NULL, wc.hInstance, NULL); BITMAPV5HEADER bi = { 0 }; ZeroMemory(&bi, sizeof(bi)); bi.bV5Size = sizeof(bi); bi.bV5Width = 500; bi.bV5Height = -((LONG) 500); bi.bV5Planes = 1; bi.bV5BitCount = 32; bi.bV5Compression = BI_BITFIELDS; // where it can expect to find the RGB data // (note: this might need to be changed according to the endianness) bi.bV5BlueMask = 0x00ff0000; bi.bV5GreenMask = 0x0000ff00; bi.bV5RedMask = 0x000000ff; bi.bV5AlphaMask = 0xff000000; u8* buffer; HDC hdc = GetDC(hwnd); HBITMAP bitmap = CreateDIBSection(hdc, (BITMAPINFO*) &bi, DIB_RGB_COLORS, (void**) &buffer, NULL, (DWORD) 0); HDC hdcMem = CreateCompatibleDC(hdc); ShowWindow(hwnd, SW_SHOW); UpdateWindow(hwnd); MSG msg; BOOL running = TRUE; while (running) { if (PeekMessageA(&msg, hwnd, 0u, 0u, PM_REMOVE)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } running = IsWindow(hwnd); silkClearPixelBufferColor((pixel*)buffer, 0x11AA0033); silkDrawCircle( (pixel*)buffer, (vec2i) { SILK_PIXELBUFFER_WIDTH, SILK_PIXELBUFFER_HEIGHT }, SILK_PIXELBUFFER_WIDTH, (vec2i) { SILK_PIXELBUFFER_CENTER_X, SILK_PIXELBUFFER_CENTER_Y - 60}, 60, 0xff0000ff ); HGDIOBJ oldbmp = SelectObject(hdcMem, bitmap); BitBlt(hdc, 0, 0, 500, 500, hdcMem, 0, 0, SRCCOPY); SelectObject(hdcMem, oldbmp); } DeleteDC(hdcMem); DeleteObject(bitmap); return 0; }
