Windows フォーム:カーソルのビットマップを部分的に透明にする

https://stackoverflow.com/questions/1236473

11-09-2019
|

質問

ドラッグ＆ドロップ操作で部分的に透明な画像を使用したい。これはすべて設定されており、正常に動作しますが、実際に透明に変換すると奇妙な副作用が生じます。何らかの理由で、ピクセルが黒い背景に対してブレンドされているように見えます。

次の図は問題を説明しています。

Transparency problem

図 a) は元のビットマップです。

図 b) は、アルファブレンディングが実行された後に生成されるものです。明らかに、これは意図した 50% アルファフィルターよりもはるかに暗いです。

図 c) は目的の効果、画像 a) の透明度 50% (描画プログラムで構成に追加) です。

透明な画像を生成するために使用するコードは次のとおりです。

Bitmap bmpNew = new Bitmap(bmpOriginal.Width, bmpOriginal.Height);
Graphics g = Graphics.FromImage(bmpNew);

// Making the bitmap 50% transparent:
float[][] ptsArray ={ 
    new float[] {1, 0, 0, 0, 0},        // Red
    new float[] {0, 1, 0, 0, 0},        // Green
    new float[] {0, 0, 1, 0, 0},        // Blue
    new float[] {0, 0, 0, 0.5f, 0},     // Alpha
    new float[] {0, 0, 0, 0, 1}         // Brightness
};
ColorMatrix clrMatrix = new ColorMatrix(ptsArray);
ImageAttributes imgAttributes = new ImageAttributes();
imgAttributes.SetColorMatrix(clrMatrix, ColorMatrixFlag.Default, ColorAdjustType.Bitmap);
g.DrawImage(bmpOriginal, new Rectangle(0, 0, bmpOriginal.Width, bmpOriginal.Height), 0, 0, bmpOriginal.Width, bmpOriginal.Height, GraphicsUnit.Pixel, imgAttributes);
Cursors.Default.Draw(g, new Rectangle(bmpOriginal.Width / 2 - 8, bmpOriginal.Height / 2 - 8, 32, 32));
g.Dispose();
imgAttributes.Dispose();
return bmpNew;

アルファブレンディングが機能しない理由を知っている人はいますか?

アップデート I:

わかりやすくするために、描画されたサーフェスの上でアルファブレンディングしている場合、コードは機能します。問題は、既存の画像から完全に半透明の画像を作成し、ドラッグアンドドロップ操作中にこれを動的カーソルとして使用したいことです。上記を省略して、色 88ffffff の塗りつぶされた長方形のみをペイントしても、濃い灰色になります。アイコンで何か怪しいことが起こっています。

アップデート II:

私はいろいろ調べた結果、これがカーソルの作成に関係していると信じているので、そのコードも以下に含めます。CreateIconIndirect 呼び出しの直前にビットマップを GetPixel サンプリングすると、4 つの色の値はそのままであるように見えます。したがって、犯人は IconInfo 構造体の hbmColor または hbmMask メンバーである可能性があると感じています。

IconInfo 構造体は次のとおりです。

public struct IconInfo {    // http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms648052(VS.85).aspx
    public bool fIcon;      // Icon or cursor. True = Icon, False = Cursor
    public int xHotspot;
    public int yHotspot;
    public IntPtr hbmMask;  // Specifies the icon bitmask bitmap. If this structure defines a black and white icon, 
                            // this bitmask is formatted so that the upper half is the icon AND bitmask and the lower 
                            // half is the icon XOR bitmask. Under this condition, the height should be an even multiple of two. 
                            // If this structure defines a color icon, this mask only defines the AND bitmask of the icon.
    public IntPtr hbmColor; // Handle to the icon color bitmap. This member can be optional if this structure defines a black 
                            // and white icon. The AND bitmask of hbmMask is applied with the SRCAND flag to the destination; 
                            // subsequently, the color bitmap is applied (using XOR) to the destination by using the SRCINVERT flag. 

}

実際にカーソルを作成するコードは次のとおりです。

    public static Cursor CreateCursor(Bitmap bmp, int xHotSpot, int yHotSpot) {
        IconInfo iconInfo = new IconInfo();
        GetIconInfo(bmp.GetHicon(), ref iconInfo);
        iconInfo.hbmColor = (IntPtr)0;
        iconInfo.hbmMask = bmp.GetHbitmap();
        iconInfo.xHotspot = xHotSpot;
        iconInfo.yHotspot = yHotSpot;
        iconInfo.fIcon = false;

        return new Cursor(CreateIconIndirect(ref iconInfo));
    }

2 つの外部関数は次のように定義されます。

    [DllImport("user32.dll", EntryPoint = "CreateIconIndirect")]
    public static extern IntPtr CreateIconIndirect(ref IconInfo icon);

    [DllImport("user32.dll")]
    [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
    public static extern bool GetIconInfo(IntPtr hIcon, ref IconInfo pIconInfo);

解決

GDI+ には、GDI (および Win32) との相互運用を行う際のアルファブレンディングに関連する多くの問題があります。この場合、 bmp.GetHbitmap() を呼び出すと、画像が黒い背景とブレンドされます。アンコードプロジェクトの記事問題の詳細と、イメージリストにイメージを追加するために使用された解決策を示します。

同様のコードを使用して、マスクに使用する HBITMAP を取得できるはずです。

[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern bool RtlMoveMemory(IntPtr dest, IntPtr source, int dwcount);
[DllImport("gdi32.dll")]
public static extern IntPtr CreateDIBSection(IntPtr hdc, [In, MarshalAs(UnmanagedType.LPStruct)]BITMAPINFO pbmi, uint iUsage, out IntPtr ppvBits, IntPtr hSection, uint dwOffset);

public static IntPtr GetBlendedHBitmap(Bitmap bitmap)
{
    BITMAPINFO bitmapInfo = new BITMAPINFO();
    bitmapInfo.biSize = 40;
    bitmapInfo.biBitCount = 32;
    bitmapInfo.biPlanes = 1;

    bitmapInfo.biWidth = bitmap.Width;
    bitmapInfo.biHeight = -bitmap.Height;

    IntPtr pixelData;
    IntPtr hBitmap = CreateDIBSection(
        IntPtr.Zero, bitmapInfo, 0, out pixelData, IntPtr.Zero, 0);

    Rectangle bounds = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);
    BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(
        bounds, ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb );
    RtlMoveMemory(
        pixelData, bitmapData.Scan0, bitmap.Height * bitmapData.Stride);

    bitmap.UnlockBits(bitmapData);
    return hBitmap;
}

他のヒント

少し前に、この問題はビットマップ内で事前に乗算されたアルファチャネルの要件から発生するという記事を読みました。これが Windows カーソルの問題なのか、GDI の問題なのかはわかりませんが、これに関するドキュメントは一生見つかりません。したがって、この説明は正しい場合と正しくない場合がありますが、次のコードは、カーソルビットマップで事前に乗算されたアルファチャネルを使用して、実際に希望どおりの処理を実行します。

public class CustomCursor
{
  // alphaLevel is a value between 0 and 255. For 50% transparency, use 128.
  public Cursor CreateCursorFromBitmap(Bitmap bitmap, byte alphaLevel, Point hotSpot)
  {
    Bitmap cursorBitmap = null;
    External.ICONINFO iconInfo = new External.ICONINFO();
    Rectangle rectangle = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);

    try
    {
      // Here, the premultiplied alpha channel is specified
      cursorBitmap = new Bitmap(bitmap.Width, bitmap.Height, PixelFormat.Format32bppPArgb);

      // I'm assuming the source bitmap can be locked in a 24 bits per pixel format
      BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(rectangle, ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
      BitmapData cursorBitmapData = cursorBitmap.LockBits(rectangle, ImageLockMode.WriteOnly, cursorBitmap.PixelFormat);

      // Use either SafeCopy() or UnsafeCopy() to set the bitmap contents
      SafeCopy(bitmapData, cursorBitmapData, alphaLevel);
      //UnsafeCopy(bitmapData, cursorBitmapData, alphaLevel);

      cursorBitmap.UnlockBits(cursorBitmapData);
      bitmap.UnlockBits(bitmapData);

      if (!External.GetIconInfo(cursorBitmap.GetHicon(), out iconInfo))
        throw new Exception("GetIconInfo() failed.");

      iconInfo.xHotspot = hotSpot.X;
      iconInfo.yHotspot = hotSpot.Y;
      iconInfo.IsIcon = false;

      IntPtr cursorPtr = External.CreateIconIndirect(ref iconInfo);
      if (cursorPtr == IntPtr.Zero)
        throw new Exception("CreateIconIndirect() failed.");

      return (new Cursor(cursorPtr));
    }
    finally
    {
      if (cursorBitmap != null)
        cursorBitmap.Dispose();
      if (iconInfo.ColorBitmap != IntPtr.Zero)
        External.DeleteObject(iconInfo.ColorBitmap);
      if (iconInfo.MaskBitmap != IntPtr.Zero)
        External.DeleteObject(iconInfo.MaskBitmap);
    }
  }

  private void SafeCopy(BitmapData srcData, BitmapData dstData, byte alphaLevel)
  {
    for (int y = 0; y < srcData.Height; y++)
      for (int x = 0; x < srcData.Width; x++)
      {
        byte b = Marshal.ReadByte(srcData.Scan0, y * srcData.Stride + x * 3);
        byte g = Marshal.ReadByte(srcData.Scan0, y * srcData.Stride + x * 3 + 1);
        byte r = Marshal.ReadByte(srcData.Scan0, y * srcData.Stride + x * 3 + 2);

        Marshal.WriteByte(dstData.Scan0, y * dstData.Stride + x * 4, b);
        Marshal.WriteByte(dstData.Scan0, y * dstData.Stride + x * 4 + 1, g);
        Marshal.WriteByte(dstData.Scan0, y * dstData.Stride + x * 4 + 2, r);
        Marshal.WriteByte(dstData.Scan0, y * dstData.Stride + x * 4 + 3, alphaLevel);
      }
  }

  private unsafe void UnsafeCopy(BitmapData srcData, BitmapData dstData, byte alphaLevel)
  {
    for (int y = 0; y < srcData.Height; y++)
    {
      byte* srcRow = (byte*)srcData.Scan0 + (y * srcData.Stride);
      byte* dstRow = (byte*)dstData.Scan0 + (y * dstData.Stride);

      for (int x = 0; x < srcData.Width; x++)
      {
        dstRow[x * 4] = srcRow[x * 3];
        dstRow[x * 4 + 1] = srcRow[x * 3 + 1];
        dstRow[x * 4 + 2] = srcRow[x * 3 + 2];
        dstRow[x * 4 + 3] = alphaLevel;
      }
    }
  }
}

pinvoke 宣言は、次に示すように、外部クラスにあります。

public class External
{
  [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
  public struct ICONINFO
  {
    public bool IsIcon;
    public int xHotspot;
    public int yHotspot;
    public IntPtr MaskBitmap;
    public IntPtr ColorBitmap;
  };

  [DllImport("user32.dll")]
  public static extern bool GetIconInfo(IntPtr hIcon, out ICONINFO piconinfo);

  [DllImport("user32.dll")]
  public static extern IntPtr CreateIconIndirect([In] ref ICONINFO piconinfo);

  [DllImport("gdi32.dll")]
  public static extern bool DeleteObject(IntPtr hObject);

  [DllImport("gdi32.dll")]
  public static extern IntPtr CreateBitmap(int nWidth, int nHeight, uint cPlanes, uint cBitsPerPel, IntPtr lpvBits);
}

コードに関するいくつかの注意事項:

安全でないメソッド UnsafeCopy() を使用するには、/unsafe フラグを指定してコンパイルする必要があります。
ビットマップのコピーメソッドは醜く、特に Marshal.ReadByte()/Marshal.WriteByte() 呼び出しを使用する安全なメソッドは醜いです。アルファバイトを挿入しながらビットマップデータをコピーするより高速な方法が必要です。
ソースビットマップは 24 ビット/ピクセル形式でロックできると仮定しています。ただし、これは問題ありません。

Blue の値を 0.7 または 0.6 に下げて、それが希望の値に近づくかどうかを確認してください。

わかりやすい解説サイトはこちらカラーマトリックス:

コードを実行して背景グリッド画像を含むピクチャボックス内の画像を変更すると、コードを変更せずに希望の効果が得られます。もしかしたら、暗い色のものの上に画像が重ねて描かれているのかもしれません…。

私の提案が単純すぎる場合はご容赦ください (私はまだ C# の初心者です)。MSDN サイトでこれを見つけました。これ正しい方向に導いてくれるかも？

/マット

ライセンス： CC-BY-SA と帰属

所属していません StackOverflow