长沙物流职院:转换WMF工具

一种将WMF文件转换为TGA文件的简便方法
文章发表:kehui 发表日期:2002-01-21 阅读次数:222
（北京昌平石油大学智能工程研究室 102249）

摘要：windows图元文件（*.WMF）提供了大量的、丰富多彩的剪贴画，它的文件格式与一般的图像文件不同，它只是记录绘制图画的GDI函数，显示图画的过程就是执行这些函数的过程，由于占用空间小、设备无关，所以适合那些反复播放的场合。TGA文件格式是目前广泛使用的视频文件格式，将丰富的剪贴画资源应用于TGA文件，作视频字幕播出是一个很有意义的工作，但是WMF 文件和TGA文件格式不同，尤其是WMF 文件以（r，g，b）表示图像颜色，TGA文件中以（r，g，b，a）表示图像颜色， a表示图像的透明度。所以如何给WMF文件数据加上a属性是一个难题。一种解决方法是试图全部仿真WMF文件中的GDI函数，但是成本太高，本文利用Virtual C++提供的强大的CDC类“区域”操作函数，成功地区分开WMF文件中的图像和背景，提出将WMF图像资源引入到TGA文件中的“两步法”。本文还为Windows没有提供对应的区域函数的5个GDI函数提出了形成区域函数的解决方法

关键词：WMF文件 图像处理 文件格式 区域函数

引言

如果使用过微软的MS Office软件，一定会对微软提供的成千的、丰富多彩的剪贴画文件深感惊奇。微软称这种文件为Windows metafile，由于比bitmap文件占用空间更小、更设备无关，所以适合那些在应用程序中反复播放的场合。为了产生一个WMF文件，首先创建一个特殊的设备上下文（DC），然后将绘制图像的GDI (graphics device interface)函数发送到DC中存起来。在显示这个文件时，应用程序将该文件在分成一条一条的GDI函数记录，一步一步地“回放”这些记录，从而形成图像。Windows图元文件分为两种，一种为标准格式，即通常的WMF文件，另一种称为Windows增强图元文件（emf文件），后者支持更多的GDI函数，但是不常见。

TGA文件格式是Truevision公司在1984年定义的视频文件格式，目前广泛应用于视频行业，TGA文件格式很复杂，本文不论述。常见的图像文件一般用RGB三原色表示像素，因为TGA文件要处理图像的叠合，为了保持层次感，增加了一个a属性，表示图像的透明程度。TGA文件适合于作丰富多彩的字幕制作、电视节目包装系统。

如果能把丰富的剪贴画资源应用于TGA文件，作视频字幕播出是一个很有意义的工作，但是WMF 文件和TGA文件格式不同，尤其是WMF 文件没有表示图像透明度的a属性，所以如何给WMF文件数据加上a属性是一个难题。

WMF文件类型及其格式

一个windows metafile包括两个部分，第一部分是文件头信息，使用一个metaheader结构保存；

struct {

word mttype;表示图元文件是存在内存里还是磁盘上

word mtheadersize; 表示图元文件头大小

word mtversion;使用的windows版本号

dword mtsize; 图元文件大小

word mtnoobjects;同时存在于文件中的最大对象数目

dword mtmaxrecord;最大尺寸的GDI记录

word mtnoparameters;保留域

} metaheader;

第二部分是GDI函数记录表，使用一个metarecord结构保存。

struct {

dword rdsize;记录大小

word rdfunction;该记录的GDI函数名

word rdparm[];该GDI函数的参数

} metarecord；

实际上，还有一种图元文件类型，称为活动式图元文件（placeable windows metafile ），它虽然属于标准图元文件，但是它同时包含了该图像的原始大小及缩放有关的信息，允许应用程序以指定的尺寸自由地显示该图像，这些信息存在了一个称为metafileheader 的结构中，这个结构在文件的第一部分，后面才是前文所述的两个结构。

struct {

dword key; 该值一定为0x9ac6cdd7l，表示这是一个活动式图元文件

handle hmf;未用，置0

rect bbox; 该图像的原始大小

word inch;1英寸于图元文件逻辑单位之比

dword reserved; 保留域

word checksum;文件头检验和

} metafileheader;

需要指出的是，微软的MS Office软件自带的图元文件，绝大部分是这种活动式图元文件，所以一定要按照这种格式访问，才可以正确使用。

VC访问WMF文件

Windows API提供了访问WMF文件的函数，Visual C++的CDC类又封装了这些函数：

标准WMF文件（非活动式图元文件）可以用PloyMetafile播放。但是这个函数不支持活动式图元文件，对于活动式图元文件，必须先取出metafileheader中的信息，然后取出后面的记录信息，形成一个非活动式图元文件的样子，才能播放。

前文指出，WMF文件有自己的逻辑坐标系，当播放活动式图元文件时，必须 使用metafileheader中的信息“矫正”到应用程序的逻辑坐标系。主要的信息由rect bbox成员提供。一般用如下格式：

SetWindowOrg(bbox.left，bbox.top);

SetWindowExt(abs(bbox.left)+ abs(bbox.right)， abs(bbox.top) abs(bbox.bottom));

重要的是，一般WMF文件都是用MM_ANISOTROPIC 的映射模式。

问题的难点

在视频行业（如字幕机）上的图片具有层次感，所以tga文件有一个描述色彩透明度的属性值a（一个字节），a=0x00时完全透明，显现底色；a=0xff时完全不透明。如果想把wmf文件的图像导入tga文件，关键有2点：

1．因为wmf文件是“播放”到DC上的，所以必须转换成矢量图，因为DC对于我们没有意义。

2．必须分清那些像素点是实体，那些是背景，将背景部分置成透明，将实体部分的a值按照需要置成0x00~0xff之间的值。

第一点比较容易实现，因为Windows API提供了PloyMetafile和EmnuMetafile函数，可以先在DC上画图，在将其转成bmp格式。但是第二点似乎很困难，不能试图指定某一个颜色是背景色，从而将这种颜色的点子的a值设成0。因为如果实体的某一部分也具有此种颜色，则形成“透光”图案。比如，白色为背景，画中人系了一条白围巾，如果统一指定白色为透明色，图片叠加之后，则此人的脖子部分就没了。

一种看起来比较繁琐，但是肯定可以实现的方法是想办法仿真所有wmf文件支持的GDI函数，将播放过程对具体像素的操作模拟到目标图片上。也就是说，重新编写这些函数的源码。比如，如果有一个记录使用lineto函数，则首先计算该线上像素点子，然后按照当前的画笔的颜色将这些点子“染色”。 wmf文件一共支持72个GDI函数，这种方案的工作量相对于本任务来说是巨大的。

一种简单的实现方法

利用Visual C++提供的强大的CDC类及其“区域”操作函数，本文提出了一种简便实用的方法。区域（Region）在CDC类中是一个重要的对象，区域可以合并、翻转，可以实现复杂的图形。

观察wmf文件支持的GDI函数，除了少量的“实际”画图函数外，大部分是画笔画刷对象和一些设置函数。画图函数仅有LineTo，Arc， Chord， Ellipse， Pie， Rectangle， RoundRect， PolyPolygon，Polygon， Polyline这9个函数，绝大部分操作是由Polygon完成的。同时，CDC类提供了与完成同样图形绘制功能的“区域”绘制函数：CreateEllipticRgn， CreateRectRgn，Create RoundRectRgn，CreatePolygonRgn， CreatePolyPolygonRgn， 并提供了功能灵活的区域合并函数CombineRgn。所以可以用区域的集合体来表示实体。

解决本文问题的“两步法”思路很简单：第一步，截取wmf文件记录的GDI函数，然后利用同功能“区域”绘制函数仿真它，例如CreateEllipticRgn仿真Ellipse，CreatePolygonRgn仿真Polygon，形成一个个的小区域代替实体的各个部分，最后组合成整个实体。第二步，为了区分背景和实体，使用了PtsInRegion函数，如果像素点子在实体区域内，则该点的a值为0xff，反之为0x00。实际上，这样形成的区域实体只是实体的“轮廓”，而不涉及每一个部分的填充颜色，所使用的样式，所使用的坐标系，以及其他的难以仿真的设置。因为这些都由CDC作了，只需使用GetPixel函数得到每个像素点的颜色值，再加上如前方法得到的透明度，就构成了tga文件的数据主体，于是可以导入tga文件中，本文利用这种方法将MS Office自带的近千个图元文件导入tga文件中。

区域函数和一般GDI函数并不一一对应，LineTo，Arc， Chord， Ellipse， Pie，Polyline就没有对应函数，所以还要作以下处理， 形成这些形状的区域函数：

画线LineTo：看作高度为0的多边形，使用CreatePolyRgn函数仿真。

画弦形Chord ：看作椭圆区域（E）和一多边形区域（P）的合并操作，先取交集（E.AND.P），再从椭圆中抠除这个交集。即Chord=（E.AND.P）.DIFF. E，如图1所示。

画弧Arc：先创建一个椭圆区域（E1），再创建一个椭圆区域（E2），E2比E1的半径减少一个当前画笔宽度。对E2和E1进行异或（XOR），得到圆的边。然后使用类似于画弦形的方法得到弧。

<br>图1 图2

饼图Pie：先创建弦形（C），然后创建一个三角形(T)，圆心角为锐角则进行或（OR）操作，圆心角为钝角则进行除（DIFF）操作，如图3所示。

折线Polyline：多个LineTo的集合体。

结论

Wmf文件通过“播放”GDI记录的方式绘制图形。但是不包括透明度属性，使得向tga文件导入这些图片资源比较困难。

本文提出先将wmf文件播放到DC，然后使用区域函数描绘wmf文件中实体的轮廓，为图片数据添加透明度，从而方便导入tga文件的两步方法，比仿真函数法更加简便使用。

本文通过区域组合函数，为Windows没有提供对应的区域函数的5个GDI函数提出了解决方法。