Графика для Windows средствами DirectDraw
Шрифт:
Для борьбы с расхождением есть два пути. Во-первых, можно обновлять лишь малую область экрана — это сокращает вероятность расхождения. Во-вторых, обновление можно синхронизировать с циклом вертикальной развертки. Если подождать с обновлением экрана до завершения очередного переключения страниц, вероятность расхождения становится еще меньше.
Итак, курсор мыши должен обновляться прямо на первичной поверхности. При очередном перемещении курсора необходимо выполнить два действия:
1. Стереть курсор в старом месте.
2. Нарисовать курсор в новом месте.
Первую задачу можно решить,
1. Восстановить фоновое изображение в старом месте.
2. Сохранить часть изображения в новом месте.
3. Нарисовать курсор в новом месте.
Эти три шага позволяют переместить курсор без переключения страниц, сохранив при этом содержимое первичной поверхности.
И все же такой подход связан с некоторыми ограничениями. Он хорошо работает, если старая область курсора не накладывается на новую. Но если области перекрываются, курсор мерцает, потому что стирание происходит поблизости от места рисования. Чтобы полностью избавиться от мерцания, мы должны одновременно обновлять старую и новую области расположения курсора, а описанный выше алгоритм можно использовать для неперекрывающихся областей курсора.
Прежде чем продолжать, я хотел бы заметить, что чаще встречаются именно перекрывающиеся области. Старая и новая области курсора перекрываются при любом медленном перемещении мыши, а мышь обычно перемещается быстро лишь из одного края экрана в другой. Во всех остальных случаях при выборе конкретного участка экрана курсор перемещается медленно. Следовательно, борьба с мерцанием становится очень важной задачей.
Чтобы справиться с мерцанием, можно обновлять изображение на внеэкранной поверхности. Мы копируем в нее обе области курсора (старую и новую), обновляем изображение, а затем копируем обе области обратно на первичную поверхность как единое целое. Алгоритм состоит из пяти этапов:
1. Скопировать объединение старой и новой областей курсора на вспомогательную поверхность.
2. Стереть старый курсор на вспомогательной поверхности.
3. Сохранить фоновое изображение, занятое новой областью курсора.
4. Нарисовать новый курсор на вспомогательной поверхности.
5. Скопировать содержимое вспомогательной поверхности на первичную поверхность.
Используя оба алгоритма (из трех и пяти этапов), мы всегда сможем обновить курсор без мерцания и разрушения основного изображения.
Для реализации двух алгоритмов потребуются три внеэкранные поверхности: поверхность с курсором, поверхность для хранения фонового изображения и вспомогательный буфер для перекрывающихся курсорных областей. Размеры первой и второй поверхностей совпадают с размерами курсора. Однако вспомогательный буфер должен быть вдвое выше и вдвое шире поверхности курсора, чтобы в нем могли разместиться области при минимальном перекрытии (на самом деле при таком размере буфер получается на один пиксель выше и шире, чем необходимо, но это непринципиально).
До сих пор мы рассматривали обновление курсора мыши без переключения страниц, но ведь приложение должно переключать страницы для обновления экрана. Что же произойдет с нашим тщательно подготовленным курсором
Логичнее будет выводить курсор на вторичном буфере после подготовки очередного кадра. Такое решение оказывается удачным, потому что содержимое фонового буфера все равно приходится обновлять перед переключением страниц (в противном случае при следующем обновлении курсора будет восстановлена устаревшая область первичной поверхности). Алгоритм выглядит так:
1. Построить новый кадр во вторичном буфере.
2. Сохранить область вторичного буфера, где должен находиться курсор.
3. Нарисовать курсор на вторичном буфере.
4. Выполнить переключение страниц.
Теперь курсор можно обновлять при переключении страниц или без него, причем не вызывая мерцания. Однако мы лишь подходим к решению проблемы — нужно придумать, как запрограммировать это решение.
Многопоточность
Когда все внимание сосредоточено на курсоре мыши, нетрудно забыть, что курсор — всего лишь часть нашего приложения. После появления курсора приложение не должно принципиально отличаться от рассмотренных выше, так что было бы нежелательно вставлять код ввода от мыши и обновления курсора в середину приложения. И даже если согласиться на это, как будет выглядеть этот код? Он должен постоянно проверять наличие новых данных от мыши. При обнаружении данных он обновляет курсор мыши; в противном случае продолжает свою нормальную работу. Постоянный опрос мыши замедлит приложение и усложнит его структуру. Более удачное решение — разделить приложение на две подзадачи, использовав многопоточность.
Если вы уже знакомы с концепцией многопоточности, этот раздел вам не понадобится. Однако для новичков в нем рассматриваются основные положения, которые необходимо усвоить перед тем, как переходить к программированию. Ни в коем случае не следует рассматривать его как исчерпывающее руководство по многопоточности.
Сознаете вы это или нет, но вы уже знакомы с потоками и процессами. Каждый раз при запуске программы создается новый процесс. Процесс обеспечивает программу всем, что ей нужно для работы, включая один поток (thread). Этот стандартный поток (также называемый основным потоком — primary thread) используется для выполнения кода программы. Основной поток типичного процесса начинает работу с точки входа (для Windows-программ это функция WinMain) и продолжает выполняться в соответствии со всеми циклами, условными операторами и вызовами функций. Основной поток завершается вместе с завершением процесса.
Однако ничто не ограничивает процесс одним потоком. Средства MFC или Win32 позволяют создавать дополнительные потоки, которые обычно используются для выполнения фоновых задач. Эти дополнительные потоки (иногда называемые рабочими потоками) работают независимо от основного потока (а также друг от друга). Каждый поток обладает собственным стеком, но системные ресурсы (такие, как файлы и динамическая память) используются потоками совместно.
Многопоточность приносит пользу при наличии нескольких задач, которые могут (хотя бы частично) работать одновременно. Код правильно написанного многопоточного приложения выглядит просто, потому что каждый поток выполняет свою конкретную задачу.