【学Rust写CAD】39 over_in_in 函数(alpha256补充方法)

发布于:2025-04-13 ⋅ 阅读:(76) ⋅ 点赞:(0)

源码

// Similar to over_in but includes an additional clip alpha value
    #[inline]
    pub fn over_in_in(self,src: Argb, dst: Argb, clip: Alpha) -> Argb {
        let src_alpha = self * clip;
        let dst_alpha = !(src_alpha*src.alpha_t());

        // we sum src and dst before reducing to 8 bit to avoid accumulating rounding errors
        Argb::from_ag_rb_div256(
            src.ag() * src_alpha.0 + dst.ag() * dst_alpha.0 ,
            src.rb() * src_alpha.0 +dst.rb() * dst_alpha.0
        )
    }

代码分析

over_in_in 是 over_in 函数的扩展版本,增加了额外的裁剪 alpha 值 (clip) 参数,用于更精细地控制合成操作。

功能
  • 执行带双重 alpha 控制的合成操作:src over dst

  • 使用两个 alpha 控制参数:

    • self:基础 alpha 因子

    • clip:额外的裁剪 alpha 值

  • 在 16 位精度下进行中间计算,减少舍入误差累积

  • 最终结果通过近似除以 256 来优化性能

代码解析
#[inline]  // 内联优化标记
pub fn over_in_in(self, src: Argb, dst: Argb, clip: Alpha) -> Argb {
    // 计算最终的源 alpha 值 = self * clip
    let src_alpha = self * clip;
    
    // 计算目标的 alpha 因子 = 1 - (src_alpha * src 的 alpha 通道)
    let dst_alpha = !(src_alpha * src.alpha_t());

    // 在 16 位精度下进行分量乘法和加法,最后才降为 8 位
    Argb::from_ag_rb_div256(
        src.ag() * src_alpha.0 + dst.ag() * dst_alpha.0,  // alpha 和绿色通道
        src.rb() * src_alpha.0 + dst.rb() * dst_alpha.0   // 红色和蓝色通道
    )
}
关键点
  1. 双重 alpha 控制:
  • 通过 self 和 clip 两个参数提供更灵活的 alpha 控制

  • 最终源 alpha = self * clip

  1. 目标 alpha 计算:
  • 使用 ! 运算符计算 256 - alpha(补运算)

  • 考虑了源图像的 alpha 通道 (src.alpha_t())

  1. 精度优化:
  • 在 16 位空间进行中间计算,避免 8 位计算的舍入误差累积

  • 最后才通过 from_ag_rb_div256 降为 8 位

  1. 性能优化:
  • 使用 #[inline] 提示编译器内联

  • 同时处理多个颜色通道(红蓝一起,alpha 绿一起)

  • 使用近似除以 256 代替精确除以 255

  1. 数学原理:
  • 实现了公式:result = src * (self * clip) + dst * (256 - (self * clip * src_alpha))

  • 比标准 alpha 合成更通用,允许额外的 alpha 控制

这个函数特别适合需要多层 alpha 控制的复杂合成场景,如带遮罩的图形渲染或 UI 元素的渐进显示效果。