【学Rust写CAD】34 精确 Alpha 混合函数(argb.rs补充方法）

news2025/4/9 18:20:48

源码

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    pub fn over_exact(self, dst: Argb) -> Argb {
        let a = 255 - self.alpha32();
        let t = dst.rb() * a + 0x80_00_80;
        let mut rb = (t + ((t >> 8) & Argb::MASK)) >> 8;
        rb &= Argb::MASK;

        rb += self.rb();

        // saturate
        rb |= 0x1000100 - ((rb >> 8) & Argb::MASK);
        rb &= Argb::MASK;

        let t = dst.ag() * a + 0x800080;
        let mut ag = (t + ((t >> 8) & Argb::MASK)) >> 8;
        ag &= Argb::MASK;
        ag += self.ag();

        // saturate
        ag |= 0x1000100 - ((ag >> 8) & Argb::MASK);
        ag &= Argb::MASK;

        Argb((ag << 8) + rb)
    }

代码分析

这段代码实现了一个精确的 Alpha 混合（“over” 操作）函数，使用除以 255 的精确计算，并处理了超亮像素的饱和问题。

与近似版本 (over) 的主要区别

精确除法：使用 +0x80 技巧实现四舍五入的除以 255（而不是近似除以 256）
饱和处理：确保混合结果不会超过最大颜色值（255）
超亮像素支持：能正确处理亮度值超过标准范围的情况

详细步骤解析

红蓝通道处理 (rb)

let a = 255 - self.alpha32();  // 计算不透明度补数 (1-α)
let t = dst.rb() * a + 0x80_00_80;  // 乘法并加四舍五入因子
let mut rb = (t + ((t >> 8) & Argb::MASK)) >> 8;  // 精确除以255
rb &= Argb::MASK;  // 掩码确保正确位范围

rb += self.rb();  // 加上源颜色值

// 饱和处理
rb |= 0x1000100 - ((rb >> 8) & Argb::MASK);
rb &= Argb::MASK;

0x80_00_80 是实现四舍五入除以255的技巧（相当于加0.5后取整）
饱和处理确保任何超过255的值会被截断为255

Alpha和绿通道处理 (ag)

let t = dst.ag() * a + 0x800080;
let mut ag = (t + ((t >> 8) & Argb::MASK)) >> 8;
ag &= Argb::MASK;
ag += self.ag();

// 饱和处理
ag |= 0x1000100 - ((ag >> 8) & Argb::MASK);
ag &= Argb::MASK;