Funktionsweise: ScanLine

[Maximus]

Hallo,

wie funktioniert ScanLine?

Folgender Delphi Code hab ich in einem dsdt.info Tutorial gefunden

Delphi-Quellcode:

procedure TForm1.MakeRed(Bit: TBitmap);
type
  PixArray = array [1..3] of Byte;
var
  p: ^PixArray;
  h,w: Integer;
begin
  for h:=0 to Bit.Height-1 do
  begin
    p:= Bit.ScanLine[h];
    for w:=0 to Bit.Width-1 do
    begin
      p^[3]:=255;
      Inc(p);
    end;
  end;
end;

Dieser Code funktioniert zwar, aber verstanden hab ich ihn nicht.
1.) Worauf zeigt p? (auf die Array klar, aber woher kommen die Farbwerte, auf die ich zugreifen kann?)
2.) Wieso kann man mit Inc(p) durch die Pixel navigieren? (erhöht man hiermit die Speicheradresse? Wenn ja, wieso um den Wert 1?)

Außerdem noch eine anwendungsbezogene Frage:
Wie kann ich mitten in ein Bild z.B. ein rotes Rechteck mit Hilfe von ScanLine zeichnen? -> Also wie kann man mit ScanLine zu bestimmten Pixeln springen?

Mit freundlichen Grüßen
Maximus

[jaenicke]

p ist ein Pointer auf jeweils einen Pixelwert (PixArray). Darin sind 3 Bytes enthalten. Wenn du jetzt Inc aufrufst, wird ein typisierter Pointer um die Größe des Elements, also hier 3 Byte, erhöht.
So landest du also immer bei den 3 Byte des nächsten Pixels.

Und durch das array of Byte kannst du die drei Werte des Pixels einzeln abfragen.

An eine bestimmte Stelle springen kannst du demzufolge so:Inc(p, 5); // 5 Pixel weiter springen

[himitsu]

Wenn das Bild 24 Bit pro Pixel hat, dann besteht jede Zeile/ScanLine aus

Delphi-Quellcode:

PixArray = array[0..width-1] of array [0..2] of Byte; 

// bzw.

PixArray = array[0..width-1] of record
  b, g, r: Byte;   
end;

Es wäre also auch so möglich:
Und so dürfte dir sich der Aufbau der ScanLine wohl besser erschließen.

Delphi-Quellcode:

procedure TForm1.MakeRed(Bit: TBitmap);
type
  PixArray = packed array[0..0] of packed array [1..3] of Byte; 
var
  p: ^PixArray;
  h,w: Integer;
begin
  for h:=0 to Bit.Height-1 do
  begin
    p:= Bit.ScanLine[h];
    for w:=0 to Bit.Width-1 do
    begin
      p^[w, 3]:=255;
      // bzw. p^[w][3]:=255;
    end;
  end;
end;

Das 0..0 nimmt man in Delphi, wen man keine Angabe der Länge machen kann (oder wenn das Array wirklich nur 1 Einheit groß ist ),
dann weiß Delphi daß es da keine Bereichsprüfung machen soll.

Da das Array aber nie physisch erzeugt wird, könnte man auch einfach irgendeinen Wert nehmen, welcher mindestens so groß ist, wie man es maximal bemötigt.

Delphi-Quellcode:

procedure TForm1.MakeRed(Bit: TBitmap);
type
  PixArray = packed array[0..99999] of packed array [1..3] of Byte;

das packed gibt an, daß Delphi da keine Speicherausrichtung durchführen soll (wodurch eventuell "Leerräume" eingefügt werden, um auf Integergrenzen zu kommen)



Inc(P) bei Pointern sieht DelphiIntern eigentlich so aus Inc(P, SizeOf(P)),
bzw. Inc(P, 4) dann so Inc(P, 4 * SizeOf(P)),
es wird also der Zeiger auf das "nächste" Element verschoben (hier das nächste Pixel).

[Maximus]

Volltreffer, jetzt versteh ich es.
Danke jaenicke und himitsu für eure sehr gute Beiträge!

[Popov]

@Maximus

Ich glaube das hat noch keiner so richtig erwähnt, also mache ich es. Die drei Bytes von array [1..3] of Byte beinhalten später die drei Grundfarben (ich glaube die Reihenfolge ist RGB). Jeder der frei Bytes steht für eine Farbe. Willst du die blaue Farbe, dann ist es der dritte Wert im Array, Rot der erste, Grün der zweite. Willst du die Gesamtfarbe, dann mußt du sie berechnen.

Noch mal zum p und der Funktionsweise. Wie du schon richtig vermutet hast, zeigt p direkt auf eine Linie in der Bitmap. Der Vorteil dabei ist, daß du wegen dem direkten Zugriff viel schneller damit arbeiten kannst als wenn du mit Pixels[x, y] die Farben abfragst. Mit Inc(p) erhöhst du die Adresse nach vorne (horizontal). ScanLine gibt es nur für die horizontale Linie in der Bitmap. Es gibt kein ScanLine für vertikal.

Keine Vorteile ohne Nachteile. Zuerst der Beispielcode. Der ist schön, der ist nett, aber nur für wenig zu gebrauchten. Ich kann damit nichts anfangen, denn wenn man ein Linie zeichnen will, dann kann man meinetwegen mit Inc(p) die Adresse erhöhen, aber wenn man frei hin und her springen will, dann bricht man sich damit einen ab. Es gibt für ScanLine bessere Beispiele die mehr Freiheit innerhalb der Zeile bieten.

Der andere Nachteil liegt in der Natur von ScanLine. Du hast gefragt wie man damit ein Rechteck zeichnen kann. Unmöglich ist es nicht, aber ScanLine liefert dir nur den Zugriff auf eine horizontale Linie in der Bitmap. Für die Linie darunter mußt du erneut ScanLine aufrufen, usw. Für ein Rechteck solltest du also besser die entsprechende Funktion wählen.

//Edit:
Ähm, das ist mir schon paar mal passiert, aber wenn man antworten will, dann sollte man es zügig machen und nicht zwischendurch noch einen Kaffee trinken gehen

[himitsu]

Zitat von Popov:

Der andere Nachteil liegt in der Natur von ScanLine. Du hast gefragt wie man damit ein Rechteck zeichnen kann. Unmöglich ist es nicht, aber ScanLine liefert dir nur den Zugriff auf eine horizontale Linie in der Bitmap. Für die Linie darunter mußt du erneut ScanLine aufrufen, usw. Für ein Rechteck solltest du also besser die entsprechende Funktion wählen.

wenn man das Pixelformat auf 32 Bit einstellt, oder bei 24 Bit zufällig die Länge einer Zeile dem Vielfachen von Integer entspricht,
dann könnte man sich auch mit ScanLine auf die letzte Zeile (da die Zeilen in einem BitMap intern von unten nach oben enthalten sind) eine "ScanLine" über das gesamte Bild besorgen

Delphi-Quellcode:

P: packed array[0..0] of packed record
  b, g, r: Byte;
end;

P[y * width + x].b := 255;  // blauen Farbanteil setzen

aber wie gesagt, sowas geht nur unter bestimmten Voraussetzungen, wo dann alle Zeilen genau aneinandergereiht sind.

[Zwoetzen]

Zitat von Popov:

Ich glaube das hat noch keiner so richtig erwähnt, also mache ich es. Die drei Bytes von array [1..3] of Byte beinhalten später die drei Grundfarben (ich glaube die Reihenfolge ist RGB). Jeder der frei Bytes steht für eine Farbe. Willst du die blaue Farbe, dann ist es der dritte Wert im Array, Rot der erste, Grün der zweite. Willst du die Gesamtfarbe, dann mußt du sie berechnen.

Die Reihenfolge ist BGR, also genau andersrum
(Wie im Code vom himitsu auch zu erkennen, dass im Packed Record die Farben in der Reihenfolge BGR angegeben sind)