gimp 架构_[翻译]如何编写GIMP插件(二)
写在前面: 本人翻译并不专业,甚至英语不好,翻译内容仅供参考。由于博主是边学边翻译,所以不能保证翻译的准确性和正确性,如果可以,请查看原版学习,本文仅作学习记录之用。
《How to write a GIMP plug-in, part II》
在第一部分,我们展示了使用gimp去构建一个插件所需要的基本要素,现在为我们的插件提供一个简单且有用的算法。
介绍
我们将要实现一个简单模糊,它将默认安装在GIMP的“滤镜 – 模糊 – 模糊”中。 这个算法非常简单,把每个像素值替换为它周围像素的平均值即可,例如,我们举一个最简单的案例,一个3×3的矩阵,值为1到9,那么中心值则为5,9个元素就是它的邻里
使用这个方法,边缘差异会导致出现一个模糊的结果,可以采用不同的半径,使用(2r+1)x(2r+1)矩阵。
图像结构
我们在上个例子中写过一个run()函数,但是没有什么功能,现在我们再看一下run()的函数原形
static void run (const gchar *name,
gint nparams,const GimpParam *param,
gint*nreturn_vals,
GimpParam**return_vals);
前三个输入参数中的第一个是运行模式,还有一个是图像的标识符,另一个是活动并可拖拽的(图层或是遮盖) ,在GIMP中的图像是一个结构体,它包含指南,图层,遮盖,以及任何和图像相关的数据。“可拖拽”经常用在GIMP内部结构,它是一个可修改的对象,所以,图层,图层遮盖,选区全都是“可拖拽”的
获取数据
为了从标识符中获取GimpDrawable结构体,我们需要使用gimp_drawable_get()函数:
GimpDrawable *gimp_drawable_get (gint32 drawable_id);
使用这个结构体,我们可以通过GimpPixelRgn结构去访问可拖拽的数据,并且可以查看可拖拽类型(RGB,灰度)。完整的关于GimpDrawable函数列表可以在官方API中查询
两个对插件来说非常重要的函数是gimp_drawable_mask_bounds() 和 gimp_pixel_rgn_init()。第一个是用来为可拖拽对象的活动选区做限制,第二个是用来初始化GimpPixelRgn
当我们初始化完GimpPixelRgn后,我们可以通过不同的方式来访问数据,如以像素,以矩形,以圆,以柱方式访问,最好的方法取决于你打算使用的算法。此外,GIMP使用tile-based结构,载入/载出数据开销是很大的,所以如非必要,我们不要经常的使用它们。
主函数获取和设置的函数如下:
void gimp_pixel_rgn_get_pixel (GimpPixelRgn *pr,
guchar*buf,
gint x,
gint y);void gimp_pixel_rgn_get_row (GimpPixelRgn *pr,
guchar*buf,
gint x,
gint y,
gint width);void gimp_pixel_rgn_get_col (GimpPixelRgn *pr,
guchar*buf,
gint x,
gint y,
gint height);void gimp_pixel_rgn_get_rect (GimpPixelRgn *pr,
guchar*buf,
gint x,
gint y,
gint width,
gint height);void gimp_pixel_rgn_set_pixel (GimpPixelRgn *pr,const guchar *buf,
gint x,
gint y);void gimp_pixel_rgn_set_row (GimpPixelRgn *pr,const guchar *buf,
gint x,
gint y,
gint width);void gimp_pixel_rgn_set_col (GimpPixelRgn *pr,const guchar *buf,
gint x,
gint y,
gint height);void gimp_pixel_rgn_set_rect (GimpPixelRgn *pr,const guchar *buf,
gint x,
gint y,
gint width,
gint height);
这里还有其它方法可以访问图像数据(甚至用的更多),它允许管理数据在tile级别,稍后我们将会详细的讨论它。
更新数据
插件更新图像数据后必须提交数据到内核,告诉它应该更新显示。这是通过如下两个函数实现的:
gimp_displays_flush ();
gimp_drawable_detach (drawable);
实现blur()函数
为了尝试不同的方法,我们使用blur函数,下面是run函数实现
static voidrun (const gchar *name,
gint nparams,const GimpParam *param,
gint*nreturn_vals,
GimpParam**return_vals)
{static GimpParam values[1];
GimpPDBStatusType status=GIMP_PDB_SUCCESS;
GimpRunMode run_mode;
GimpDrawable*drawable;/*Setting mandatory output values*/
*nreturn_vals = 1;*return_vals =values;
values[0].type =GIMP_PDB_STATUS;
values[0].data.d_status =status;/*Getting run_mode - we won't display a dialog if
* we are in NONINTERACTIVE mode*/run_mode= param[0].data.d_int32;/*Get the specified drawable*/drawable= gimp_drawable_get (param[2].data.d_drawable);
gimp_progress_init ("My Blur...");/*Let's time blur
*
* GTimer timer = g_timer_new time ();*/blur (drawable);/*g_print ("blur() took %g seconds.\n", g_timer_elapsed (timer));
* g_timer_destroy (timer);*/gimp_displays_flush ();
gimp_drawable_detach (drawable);
}
这里我们需要解释一些行,gimp_progress_init()函数的作用是为我们的插件初始化进度条(参数就是进度条上面显示的字符串)。稍后会在blur中调用gimp_progress_update()函数,根据参数百分比打印进度条。运行模式(run_mode)决定插件是否以图形界面开始。它可以是GIMP_RUN_INTERACTIVE, GIMP_RUN_NONINTERACTIVE 或 GIMP_RUN_WITH_LAST_VALS中的一个值。它们分别是“交互式运行”,“脚本运行”,“重复上次的滤镜”。
关于模糊算法本身,如下的版本使用的是gimp_pixel_rgn_(get|set)_pixel()函数,我们暂时还没有对它进行说明。
gimp_drawable_mask_bounds()是用来计算滤镜影响的范围,不包括任何非活动区域,通过这种方式限制处理可以提高性能。
gimp_pixel_rgn_init()根据指定参数初始化像素区域,两个bool变量存储着GimpPixelRgn的行为,如果dirty变量和shadow变量都为FALSE,那么这个GimpPixelRgn是用来读取的,如果都为TRUE,那么这个GimpPixelRgn是用来写的,其它的组合很少使用。
static voidblur (GimpDrawable*drawable)
{
gint i, j, k, channels;
gint x1, y1, x2, y2;
GimpPixelRgn rgn_in, rgn_out;
guchar output[4];/*Gets upper left and lower right coordinates,
* and layers number in the image*/gimp_drawable_mask_bounds (drawable->drawable_id,&x1, &y1,&x2, &y2);
channels= gimp_drawable_bpp (drawable->drawable_id);/*Initialises two PixelRgns, one to read original data,
* and the other to write output data. That second one will
* be merged at the end by the call to
* gimp_drawable_merge_shadow()*/gimp_pixel_rgn_init (&rgn_in,
drawable,
x1, y1,
x2- x1, y2 -y1,
FALSE, FALSE);
gimp_pixel_rgn_init (&rgn_out,
drawable,
x1, y1,
x2- x1, y2 -y1,
TRUE, TRUE);for (i = x1; i < x2; i++)
{for (j = y1; j < y2; j++)
{
guchar pixel[9][4];/*Get nine pixels*/gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[0],
MAX (i- 1, x1),
MAX (j- 1, y1));
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[1],
MAX (i- 1, x1),
j);
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[2],
MAX (i- 1, x1),
MIN (j+ 1, y2 - 1));
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[3],
i,
MAX (j- 1, y1));
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[4],
i,
j);
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[5],
i,
MIN (j+ 1, y2 - 1));
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[6],
MIN (i+ 1, x2 - 1),
MAX (j- 1, y1));
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[7],
MIN (i+ 1, x2 - 1),
j);
gimp_pixel_rgn_get_pixel (&rgn_in,
pixel[8],
MIN (i+ 1, x2 - 1),
MIN (j+ 1, y2 - 1));/*For each layer, compute the average of the
* nine*/
for (k = 0; k < channels; k++)
{int tmp, sum = 0;for (tmp = 0; tmp < 9; tmp++)
sum+=pixel[tmp][k];
output[k]= sum / 9;
}
gimp_pixel_rgn_set_pixel (&rgn_out,
output,
i, j);
}if (i % 10 == 0)
gimp_progress_update ((gdouble) (i- x1) / (gdouble) (x2 -x1));
}/*Update the modified region*/gimp_drawable_flush (drawable);
gimp_drawable_merge_shadow (drawable->drawable_id, TRUE);
gimp_drawable_update (drawable->drawable_id,
x1, y1,
x2- x1, y2 -y1);
}
按行处理
我们的函数有一个致命的缺点:性能,一个300×300的选区,在我的K6-2 350MHz处理需要12分钟,同样的选区,使用高斯模糊则仅仅需要3秒钟。
如果我们使用gimp_pixel_rgn_(get|set)_row()函数处理,那么速度会快很多,使用blur() v2版本,处理300×300的选区所需时间从760秒降到6秒钟。
static voidblur (GimpDrawable*drawable)
{
gint i, j, k, channels;
gint x1, y1, x2, y2;
GimpPixelRgn rgn_in, rgn_out;
guchar*row1, *row2, *row3;
guchar*outrow;
gimp_drawable_mask_bounds (drawable->drawable_id,&x1, &y1,&x2, &y2);
channels= gimp_drawable_bpp (drawable->drawable_id);
gimp_pixel_rgn_init (&rgn_in,
drawable,
x1, y1,
x2- x1, y2 -y1,
FALSE, FALSE);
gimp_pixel_rgn_init (&rgn_out,
drawable,
x1, y1,
x2- x1, y2 -y1,
TRUE, TRUE);/*Initialise enough memory for row1, row2, row3, outrow*/row1= g_new (guchar, channels * (x2 -x1));
row2= g_new (guchar, channels * (x2 -x1));
row3= g_new (guchar, channels * (x2 -x1));
outrow= g_new (guchar, channels * (x2 -x1));for (i = y1; i < y2; i++)
{/*Get row i-1, i, i+1*/gimp_pixel_rgn_get_row (&rgn_in,
row1,
x1, MAX (y1, i- 1),
x2-x1);
gimp_pixel_rgn_get_row (&rgn_in,
row2,
x1, i,
x2-x1);
gimp_pixel_rgn_get_row (&rgn_in,
row3,
x1, MIN (y2- 1, i + 1),
x2-x1);for (j = x1; j < x2; j++)
{/*For each layer, compute the average of the nine
* pixels*/
for (k = 0; k < channels; k++)
{int sum = 0;
sum= row1[channels * MAX ((j - 1 - x1), 0) + k] +row1[channels* (j - x1) + k] +row1[channels* MIN ((j + 1 - x1), x2 - x1 - 1) + k] +row2[channels* MAX ((j - 1 - x1), 0) + k] +row2[channels* (j - x1) + k] +row2[channels* MIN ((j + 1 - x1), x2 - x1 - 1) + k] +row3[channels* MAX ((j - 1 - x1), 0) + k] +row3[channels* (j - x1) + k] +row3[channels* MIN ((j + 1 - x1), x2 - x1 - 1) +k];
outrow[channels* (j - x1) + k] = sum / 9;
}
}
gimp_pixel_rgn_set_row (&rgn_out,
outrow,
x1, i,
x2-x1);if (i % 10 == 0)
gimp_progress_update ((gdouble) (i- y1) / (gdouble) (y2 -y1));
}
g_free (row1);
g_free (row2);
g_free (row3);
g_free (outrow);
gimp_drawable_flush (drawable);
gimp_drawable_merge_shadow (drawable->drawable_id, TRUE);
gimp_drawable_update (drawable->drawable_id,
x1, y1,
x2- x1, y2 -y1);
}
第三部分
我们将改造我们的插件,使其可以根据我们提供的参数来处理
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