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，如何制作屏幕部分的屏幕截图并消除奇怪行为的原因。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;
}

当我运行这个时，如果 widthPart 和 heightPart 是偶数，那就完美了。但如果这是奇数，我会得到这个 BMP。：

我检查了任何转换和代码两次，但在我看来，原因在于我的 blit 函数错误。 RGB 转换功能对问题没有影响。可能是什么原因？这是BitBlt中区域的正确方式吗？

更新偶数或奇数没有区别。当这个数字相等时，会产生正确的图片。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
}

输出文件功能：

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

位图图像损坏是由于 Windows 位图之间的数据布局与 SOIL 库的预期不一致造成的¹。从CreateDIBSection 返回的像素缓冲区遵循 Windows 规则（参见Bitmap Header Types）：

扫描线是 DWORD 对齐的 [...]。对于不能被四整除的扫描线宽度（以字节为单位），它们必须被填充 [...]。

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 库不期望像素缓冲区是 DWORD 对齐的。

要解决这个问题，像素数据需要在传递到 SOIL 之前进行转换，方法是剥离（潜在的）填充并交换 R 和 B 颜色通道。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，其中包括强制正确 DWORD 对齐的填充。 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（或以不同速度的单个颜色通道）。这通常是一个安全的指示，即存在扫描线对齐不一致的情况。
²此操作具有破坏性，即像素缓冲区无法再传递给 Windows转换后的 GDI 函数，虽然原始数据可以重建，即使涉及更多。