Альфа-каналы: сохранение, обработка, загрузка выделений, логические операции. Альфа каналы в фотошопе

Альфа-каналы — это еще один вид существующих в фотошопе каналов. Они предназначены для сохранения выделенной части для их дальнейшего использования либо редактирования.

В результате процедуры — альфа-сопряжения они и получили такое название. Это процесс, при котором картинка с прозрачными частично областями, способно соединяться с другой картинкой, что способствует разработке спецэффектов, также поддельных фонов.

За такой технологией возможно сохранение выделенных мест. Для ее формирования может понадобиться множество времени и выдержки, особенно когда необходимо создать сложное выделение, на которое может понадобиться пару часов. В течение времени, пока производится сохранение документа в виде PSD файла, альфа-канал находится в вашем расположении все время.

Самым широко используемым методом употребления альфа-канала является формирование слоя-маски, которая используется даже при создании самого подробного выделения, чего невозможно достичь иным методом.

Важно запомнить
Работа с краткосрочным альфа-каналом осуществляется, когда Вы используете работу с функцией Быстрая маска.

Чаще всего его рассматривают в качестве черно-белого преобразования отведенной Вами части. Если программные настройки Вами не изменяются, то в стандартной настройке цветом черным отмечается не определенная область изображения, то есть защищенная либо скрытая, а выделится она именно белым.

Подобно к слою-маске, серые тона обозначают именно выделенные, но частично, места и они становятся полупрозрачными.

Для создания необходимо выполнить последующие действия:

Выбрать «Создать канал — Create a new channel» . Эта кнопка дает возможность основать Альфа 1 — чистый альфа-канал, который имеет черный цвет, ведь он совершенно пуст.

Для выделения области необходимо выбрать приспособление «Кисть» с белой краской. Это похоже на прорисовывание отверстий в маске для возможности увидеть, также выделить скрытое под ней.

Если необходимо создать черное выделение и остальное поле сделать белым, тогда селектор диалогового окна ставите – «Выделенные области» .

Для редактирования альфа-канала при работе функции «Быстрая маска» нужно в этой позиции цвет, также прозрачность изменить. После правильной установки настроек нажмите на ОК .

Произвести отбор можно выбрав команду в меню — Выделение — Сохранить выделенную область .
Произвести отбор возможно клацнув на — Сохранить выделенную область в канале

Альфа-каналы. Изменение

После создания, настроить такой канал можно таким же образом, как слой-маску. Используя приспособление «Кисть» либо другое приспособление, служащее для подчеркивания либо изменения, на ней можно рисовать.

При желании взять приспособление для выделения, необходимо выбрать команду, что в меню — Редактирование — Выполнить заливку .

Раскроется перечень — Использовать .

Вы можете выбрать черную либо белую расцветку зависимо от задачи — прибавить к необходимой части или же произвести от нее вычитание. В последнем случае подчеркнутые области создают белыми, остальные становятся черными.

Для отображения в фотошопе информации наоборот, то есть в черной расцветке, нужно два раза щелкнуть мышкой на миниатюру. Появится диалоговое окно — Параметры, затем устанавливаете переключатель на — Выделенные области. После этого в приложении сменятся цвета маски.

Редактирование собственного альфа-канала производят благодаря использованию режима — Быстрая маска . Нужно щелкнуть мышкой на значок отображения композитного канала.

Затем программа создаст красное наложение на изображение. Но если Вы производите редактирование изображения, которое имеет большинство красного цвета, то через маску не будет ничего видно. Тогда просто смените цвет наложения на другой.

Вы можете использовать фильтры, что применяются к альфа-каналу подобно воспользованию к слою-маске.
Самые важные: Размытие по Гауссу , который позволяет смягчить края при выделении немножко нечеткой части; Штрихи , который используют для создания в маске уникальных краев.

Удаление

По окончании использования либо решении начать работу с новым каналом, можно удалить ненужный канал.
Перетащите канал на окно — Удалить текущий канал — Delete , то есть на миниатюрную мусорную корзину. Можно щелкнуть мышкой на эту же кнопку и после появления подтверждения об удалении, нажать на кнопку Да .

Все, что Вы узнали об альфа-каналах из этой статьи, поможет в создании профессиональных работ в программе Фотошоп.

Этот метод часто применяется для многопроходной обработки изображения с последующей комбинацией этих частей в единое двумерное результирующее изображение. Таким образом, альфа канал представляет собой пустое пространство, или просто прозрачность.

Расчет результирующего цвета

Расчет яркости результирующего пикселя после наложения двух пикселей друг на друга выполняется по формуле

Result = Background * (1 − Alpha ) + Foreground * Alpha

или (иная запись)

Result = Background + (Foreground − Background ) * Alpha Background - яркость фонового пикселя, Foreground - яркость накладываемого пикселя, Alpha ∈ - непрозрачность накладываемого пикселя.

Вторая приведённая запись отображает следующий смысл: значение Alpha указывает относительное положение на отрезке [Background ..Foreground ].

Использование в web-дизайне, поддержка в формате PNG и других

Альфа-канал, также известный как маска-канал, это просто способ объединить переходную прозрачность с изображением. Формат GIF поддерживает простую бинарную прозрачность (когда любой пиксель может быть либо полностью прозрачным, либо абсолютно непрозрачным). Формат PNG позволяет использовать 254 или 65534 уровня частичной прозрачности.

Применение альфа-канала также возможно в Canvas , например для полупрозрачности фигур или изображений.

Что такое канал?

Для начала, давайте поговорим о каналах в целом. В зависимости от используемого режима цветности, у рисунка есть или 3, или 4 канал. Если вы используете режим RGB (который используется для всего, что отображается на экране), у изображения есть 3 канала: красный, зеленый и синий. Если вы используете режим CMYK (используется для печати), у изображения есть 4 канал. Информация в этих каналах указывает насколько много каждого их основных цветов нужно взять, чтобы создать нужный (индиго, оранжевый, розовый и т.д.). Эти каналы являются стандартными для любого цветного изображения.

Что такое альфа-канал?

Альфа-канал - это дополнительнй канал, который может быть добавлен в рисунок. Он содержит информацию о прозрачности рисунка и в зависимости от типа альфа, он может содержать различные уровни прозрачности. В целом, альфа-канал определяет прозрачность всех других каналов. Добавляя в рисунок альфа-канал, вы контролируете прозрачность красного канала, зеленого канала и синего канала.

Есть два типа альфа-каналов: предварительно умноженный и прямой альфа. Используемый тип зависит от испоьзуемого ПО:

Предварительно умноженный (используется в Photoshop)
Прямой альфа

Предварительно умноженный alpha
В этом случае цвет изображения смешивается с цветом фона. Альфа меняется от полностью непрозрачного до полностью прозрачного.

Прямой альфа
В этом случае цвета изображения и фона остаются неизменными, меняется только альфа-канал.

Типы файлов, которые поддерживают альфа

Следующие типы файлов поддерживают альфа:

PSD (Photoshop)
GIF (1-битный альфа)

TIFF, TGA, PNG, PSD и GIF поддерживают альфа, но в реальности только PNG и GIF используются в приложениях и веб-сайтах. Gif, тем не менее, использует особенный 1-битный вид альфа. Вместо того, чтобы содержать уровни прозрачности, он может только либо включать прозрачность, либо полностью ее отключать. Это означает, что пиксели GIF-изображения могут быть либо полностью прозрачными, либо полностью непрозрачными. PSD - формат Photoshop, который поддерживается большинством приложений от Adobe.

Как используется альфа-канал?

Альфа-канал используется для разных целей. Во многих случаях он нужен, чтобы наложить изображение на фон или другое изображение. Вы можете постоянно это видеть в графических редакторах, таких как Photoshop. Когда вы открываете изображение и размещаете другое изображение поверх первого, Photoshop автоматически использует значение альфа, чтобы правильно отобразить получившуюся картину. В других случаях, альфа нужен для того, чтобы элементы такие как тени могли быть правильно отображены поверх различных фоновых изображений. Photoshop также использует альфа-каналы для масок и выделенных областей. Альфа-каналы могут быть также использованы для того, чтобы отображать полупрозрачные изображение поверх фона, изображений и даже других полупрозрачных изображений.

В чем преимущество альфа-каналов?

Основное преимущество альфа-каналов - их визуальная привлекательность. Без альфа-каналов изображения, расположенные друг над другом не могут быть сглажены и имеют зубчатые края. Это выглядит не очень хорошо. Другое преимущество - скорость. Когда вы сохраняете изображение с альфа-каналом, уровни прозрачности сохраняются вместе с ним. Затем, вы можете расположить это изображение над любым другим и внешний вид изображения сохранится. Это экономит ваше время, т.к. вы можете расположить изображение напрямую над фоном без необходимости сохранять его прямо в нужной точке над нужным фоном.

Обратите внимание, что для того, чтобы сохранить тени в формате GIF, мы должны оставить часть рисунка матового цвета, в то время как в PNG остались только полупрозрачные пиксели.

: альфа-каналы . Их задача - сохранять выделенные области, чтобы вы могли использовать или редактировать их в дальнейшем.

Они получили свое название от процесса, называемого альфа-сопряжение , когда частично прозрачное изображение (то, в котором присутствуют прозрачные области) совмещается с другим изображением - так режиссеры создают спецэффекты и поддельные фоны.

Это мощная штука, поскольку та же технология позволяет . На ее создание может уйти уйма времени, вам может не хватить выдержки, если речь идет об особенно сложном выделении, что порой отнимает несколько часов. До тех пор, пока вы сохраняете документ как файл PSD, альфа-канал всегда будет на месте к вашим услугам.

Наиболее распространенный способ применения альфа-канала — создание слоя-маски. Все потому, что их можно использовать для создания невероятно детального выделения, которое нельзя получить любым другим способом.

Создание альфа-канала

Его полезно рассматривать как черно-белое отображение вашей выделенной области. Если вы не измените настройки программы, черной областью будет обозначаться не выделенная часть изображения, называемая также защищенной или скрытой частью , а белой - выделенная часть. И, как и в , оттенки серого представляют собой частично выделенные места, т.е. это означает, что они частично прозрачные.

Чтобы создать, выполните одно из следующих действий:

Нажав кнопку Создать новый канал (Create a new channel) . Нажатие этой кнопки позволяет создать пустой альфа-канал под именем Альфа 1. Он совершенно черный, потому что он пуст. Чтобы создать выделенную область, выберите и закрасьте ее белым цветом (представьте этот процесс как рисование отверстия в маске, чтобы можно было увидеть, и, следовательно, выделить то, что находится под ней). Если вы щелкнете мышью по этой кнопке, удерживая клавишу Alt, то сможете присвоить имя.
Выбрав команду Новый канал (New Channel) . При выборе этой команды откроется диалоговое окно, в котором вы сможете присвоить имя и указать программе, как отображать информацию.

Если вы предпочитаете, чтобы выделение было черным, а все остальное - белым, установите переключатель в диалоговом окне в положение Выделенные области. Если вы захотите отредактировать альфа-канал с помощью режима Быстрая маска, цвет и прозрачность можно изменить здесь же. Когда вы установите все настройки так, как требуется, нажмите кнопку ОК.

Создав выделение, а затем выбрав команду меню Выделение => .
Создав выделение и нажав кнопку Сохранить выделенную область в новом канале (Save selection as channel). Она выглядит как круг, вписанный в квадрат.

Изменение альфа-каналов

Создав, вы сможете настроить его так же, как и слой-маску. На нем можно рисовать с помощью инструмента Кисть или использовать любой из инструментов выделения для его изменения. Если вы захотите использовать инструмент выделения, выберите команду меню Редактирование => Выполнить заливку и выберите черный или белый цвет из раскрывающегося списка Использовать (Use) в зависимости от того, что вы хотите сделать, добавить к выделенной области или вычесть из нее (выделенные области белые, а все остальное черное).

Если вам потребуется сделать так, чтобы фотошоп отображал информацию наоборот, к примеру, отображалась в черном цвете, а не в белом, дважды щелкните мышью по миниатюре. В появившемся диалогом окне Параметры установите переключатель в положение Выделенные области. Когда вы это сделаете, программа поменяет цвета маски.

Вы также можете редактировать свой альфа-канал с помощью режима Быстрая маска. Для этого щелкните мышью по значку видимости композитного канала. Когда вы это сделаете, программа поместит поверх изображения красное наложение. Если вы редактируете в изображении, содержащем большое количество красного цвета, вы ничего не увидите сквозь маску. В этом случае необходимо изменить цвет наложения.

Кроме того, вы можете применить фильтры к альфа-каналу, как и к слою-маске. Среди наиболее полезных фильтров назову Размытие по Гауссу (Gaussian Blur) для смягчения края (полезно, если вы пытаетесь выделить немного размытую область) и набор Штрихи (Brush Stroke) (для придания маске оригинальных краев).

Удаление

Закончив использовать (или решив начать все сначала с новым), вы можете удалить его, перетащив на кнопку Удалить текущий канал (Delete) (выглядит как маленькая корзина для мусора). Или щелкните мышью по этой кнопке, и нажмите кнопку Да (Yes), когда появится запрос об удалении.

Заметили ошибку в тексте - выделите ее и нажмите Ctrl + Enter . Спасибо!

Растровое изображение образуется из целого количества строк и столбцов. Для любого экземпляра класса, производного от BitmapSource, эти размеры могут быть получены из свойств PixelHeight и PixelWidth .

На концептуальном уровне биты пикселов хранятся в двумерном массиве, размеры которого равны PixelHeight и PixelWidth. Фактически массив имеет всего одно измерение, но основные проблемы возникают с представлением отдельных пикселов. В этом представлении, иногда называемым «цветовым форматом» растрового изображения, может использоваться от одного бита на пиксел (для изображений, состоящих только из черного и белого цветов) до одного байта на пиксел (для изображений, состоящих из оттенков серого или растров с 256-цветовой палитрой), 3 или 4 байтов на пиксел (для полноцветных изображений с прозрачностью или без нее) и даже более для больших цветовых разрешений.

Однако для работы с WriteableBitmap был установлен единый цветовой формат. В любом объекте WriteableBitmap каждый пиксел состоит из четырех байтов. Таким образом, общее количество байтов в массиве пикселов растрового изображения равно:

PixelHeight * PixelWidth * 4

Изображение начинается с верхней строки и следует слева направо. Выравнивание строк отсутствует. Для каждого пиксела байты следуют в определенном порядке:

Синий, Зеленый, Красный, Альфа

Значения байтов лежат в диапазоне от 0 до 255, как в значениях Color. Предполагается, что цветовые значения WriteableBitmap соответствуют схеме sRGB («стандарт RGB»), а следовательно, совместимы со значениями Windows Runtime Color (кроме значения Colors.Transparent - см. далее).

Пикселы WriteableBitmap хранятся в предумноженном альфа-канале (premultiplied alpha) . Вскоре я расскажу, что это значит.

Порядок «синий-зеленый-красный-альфа» на первый взгляд противоположен тому, который обычно используется для обозначения цветовых байтов (и их порядку в методе Color.FromArgb), но он вполне логичен, если учесть, что пиксел WriteableBitmap в действительности представляет собой 32-разрядное целое без знака, у которого в старшем байте хранится альфа-канал, а в младшем - синяя составляющая. В операционных системах на базе микропроцессоров Intel это целое число хранится в прямом (little-endian) порядке байтов.

Давайте построим растровое изображение. Для этого мы создадим объект WriteableBitmap и заполним его пикселами. Чтобы упростить вычисления, WriteableBitmap будет состоять из 256 строк и 256 столбцов. Левый верхний угол будет черным, правый верхний - синим, левый нижний - красным, и правый нижний - фиолетовый (сочетание красного и синего). Окраска представляет собой разновидность градиента, но она отличается от градиентов, доступных в Windows Runtime.

Файл XAML определяет элемент Image, которому присваивается экземпляр класса производного от ImageSource:

Создать экземпляр WriteableBitmap в XAML невозможно, потому что у этого класса нет конструктора без параметров. Файл фонового кода создает и строит WriteableBitmap в обработчике события Loaded. Ниже приведен полный файл вместе с необходимыми директивами using. Сам класс WriteableBitmap определяется в пространстве имен Windows.UI.Xaml.Media.Imaging:

Using System.IO; using Windows.UI.Xaml; using Windows.UI.Xaml.Media.Imaging; using Windows.UI.Xaml.Controls; using System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime; namespace WinRTTestApp { public sealed partial class MainPage: Page { public MainPage() { this.InitializeComponent(); Loaded += MainPage_Loaded; } private async void MainPage_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e) { WriteableBitmap bitmap = new WriteableBitmap(256, 256); byte pixels = new byte; for (int y = 0; y < bitmap.PixelHeight; y++) for (int x = 0; x < bitmap.PixelWidth; x++) { int index = 4 * (y * bitmap.PixelWidth + x); pixels = (byte)x; // Blue pixels = 0; // Green pixels = (byte)y; // Red pixels = 255; // Alpha } using (Stream pixelStream = bitmap.PixelBuffer.AsStream()) { await pixelStream.WriteAsync(pixels, 0, pixels.Length); } bitmap.Invalidate(); image.Source = bitmap; } } }

Конструктору WriteableBitmap должна передаваться ширина и высота изображения в пикселах. На основании этих размеров программа выделяет память для массива байтов:

Byte pixels = new byte;

Размер массива для WriteableBitmap всегда вычисляется по этой формуле.

Циклы по строкам и столбцам перебирают все пикселы изображения. Индекс для обращения к конкретному пикселу в массиве вычисляется следующим образом:

Int index = 4 * (y * bitmap.PixelWidth + x);

В этом конкретном примере два цикла обращаются к пикселам в порядке их хранения в массиве, так что индекс не приходится пересчитывать заново для каждого пиксела. Его можно инициализировать нулем, а потом увеличивать следующим образом:

Int index = 0; for (int y = 0; y < bitmap.PixelHeight; y++) for (int x = 0; x < bitmap.PixelWidth; x++) { int index = 4 * (y * bitmap.PixelWidth + x); pixels = (byte)x; // Blue pixels = 0; // Green pixels = (byte)y; // Red pixels = 255; // Alpha }

Такое решение почти наверняка будет работать быстрее моего, но в целом оно обладает меньшей гибкостью.

Также можно определить цикл по index с вычислением x и y по текущему значению переменной. Важна не конкретная реализация, а то, чтобы в результате перебора были обработаны все пикселы (не всегда, конечно, но в большинстве случаев).

После того, как массив byte будет заполнен, пикселы необходимо перенести в объект WriteableBitmap. Этот процесс на первый взгляд выглядит довольно странно. Свойство PixelBuffer, определяемое WriteableBitmap, относится к типу IBuffer , который определяет всего два свойства: Capacity и Length. Как было указано ранее, объект IBuffer обычно представляет область памяти, находящуюся под управлением операционной системы с механизмом подсчета ссылок; когда память становится ненужной, объект автоматически уничтожается. Байты необходимо перенести в такой буфер.

К счастью, существует метод расширения AsStream , позволяющий интерпретировать объект IBuffer как объект.NET Stream:

Stream pixelStream = bitmap.PixelBuffer.AsStream()

Чтобы использовать этот метод расширения, необходимо включить в программу директиву using для пространства имен System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime. Без этой директивы InlelliSense не будет знать о существовании этого метода.

Далее обычный метод Write, определяемый классом Stream, используется для записи байтового массива в объект Stream; также можно использовать метод WriteAsync, как сделано у меня. Так как изображение невелико, а вызов просто передает массив байтов через API, метод Write отработает достаточно быстро для выполнения операции в потоке пользовательского интерфейса. Далее объект Stream уничтожается «вручную» или автоматически, или же логика Stream размешается в директиве using, как это сделано у меня:

Using (Stream pixelStream = bitmap.PixelBuffer.AsStream()) { await pixelStream.WriteAsync(pixels, 0, pixels.Length); }

Привыкните к тому, что при каждом изменении пикселов WriteableBitmap следует вызывать для изображения Invalidate:

Bitmap.Invalidate();

Этот вызов требует перерисовки растрового изображения. В этом конкретном контексте его присутствие не обязательно, но в других случаях он важен. Остается вывести построенное изображение. Программа просто задает его свойству Source элемента Image в файле XAML:

Image.Source = bitmap;

Результат:

Если сохранить объект Stream и массив пикселов в поле для дальнейших манипуляций с растровым изображением (например, его изменения со временем), перед вызовом WriteAsync следует вставить вызов Seek для возвращения текущей позиции к началу:

PixelStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);

Учтите, что в объект растрового изображения можно записать только часть массива байтов. Предположим, вы изменили пикселы в диапазоне от (x1, y1) до (x2, y2) (не включая последнюю точку). Сначала определите индексы байтов, соответствующих этим двум координатам:

Int index1 = 4 * (y1 * bitmap.PixelWidth + x1); int index2 = 4 * (y2 * bitmap.PixelWidth + x2);

Затем укажите, что вы собираетесь обновить пикселы от index1 до index2:

PixelStream.Seek(index, SeekOrigin.Begin); pixelStream.Write(pixels, index1, index2 - index1); bitmap.Invalidate();

Попробуем реализовать другую разновидность пользовательского градиента. В следующей программе CircularGradient градиент вычисляется на основании угла конкретного пиксела относительно центра изображения (вычисления проще, чем можно ожидать).

Файл XAML определяет Ellipse с толстым контуром и объектом ImageBrush для свойства Stroke. Анимация поворачивает объект Ellipse относительно центра:

Обработчик Loaded в файле фонового кода почти не отличается от предыдущей программы. Два цикла перебирают строки и столбцы изображения, каждый пиксел расположен в позиции (x,y) относительно левого верхнего угла. Пиксел в центре имеет координаты (bitmap.PixelWidth/2, bitmap.PixelHeight/2). В результате вычитания координат центра из координат конкретного пиксела и деления на ширину и высоту изображения координаты пиксела преобразуются в значения из диапазона от -1/2 до 1/2, которые затем можно передать методу Math.Atan2 дли получения нужного угла:

Этот угол преобразуется в дробную величину в диапазоне от 0 до 1 для вычисления градиента. Вот как выглядит полное растровое изображение, используемое объектом ImageBrush, заданным свойству Fill объекта Ellipse:

Как было показано ранее, кисти в Windows Runtime обычно растягиваются по элементу, к которому они применяются. С кистью ImageBrush происходит то же самое, так что в каком-то смысле размер базового изображения не так уж важен... До определенной степени, конечно, - слишком маленькое изображение не обладает достаточной детализацией, а слишком большое превращается в напрасную трату пикселов.

Когда растровое изображение отображается на поверхности (скажем, на экране монитора), его пикселы не всегда просто передаются на поверхность. Если растровое изображение поддерживает прозрачность, каждый пиксел должны объединяться с цветом существующей поверхности в соответствующей точке на основании альфа-канала этого пиксела. Если альфа-канал равен 255 (полная непрозрачность), пиксел изображения просто копируется на поверхность. Если альфа-канал равен 0 (прозрачность), пиксел вообще не копируется. Если альфа-канал равен 128, результатом является среднее значение цвета пиксела изображения и цвета поверхности перед выводом.

Следующие формулы демонстрируют соответствующие вычисления для одного пиксела. В реальности значения A, R, G и B лежат в диапазоне от 0 до 255, но следующие упрощенные формулы предполагают, что они были нормализованы до диапазона от 0 до 1. Подстрочные пояснения обозначают «результат» отображения частично прозрачного пиксела «изображения» на существующей «поверхности»:

Обратите внимание на второе умножение в каждой строке. В нем задействован только сам пиксел изображения, но не поверхность. Отсюда следует, что весь процесс отображения растрового изображения на поверхности можно ускорить предварительным умножением значений R, G и В пиксела на величину А:

Допустим, растровое изображение без предумножения альфа-канала содержит пиксел со значением ARGB (192,40,60,255). Альфа-канал 192 обозначает 75-процентную непрозрачность (192, деленное на 255). Эквивалентный пиксел с предумножением альфа-канала имеет вид (192, 30, 45, 192): красная, зеленая и синяя составляющие были умножены на 75 %.

При отображении WriteableBitmap операционная система предполагает, что пиксел имеет формат с предумножением альфа-канала. У произвольного пиксела ни одно из значений R, G и В не может превышать значение А. Если это условие не выполняется, ничего ужасного не случится, но вы не получите желаемые цвета и уровни прозрачности.

Рассмотрим несколько примеров. В статье "Масштабирование элементов в WinRT" было показано, как перевернуть изображение и «растворить» его, чтобы оно выглядело как отражение. Но поскольку Windows Runtime не поддерживает маски прозрачности, для реализации эффекта прозрачности мне пришлось накрыть изображение полупрозрачным прямоугольником.

В проекте ReflectedAlphaImage было использовано другое решение. Файл XAML содержит два элемента Image, занимающих одну ячейку панели Grid из двух строк. Для второго элемента Image задаются свойства RenderTransformOrigin и ScaleTransform, обеспечивающие его «отражение» относительно нижней стороны, но изображение при этом не указывается:

.jpg" HorizontalAlignment="Center" />

Растровое изображение, на которое ссылается первый элемент Image, должно загружаться независимо в файле фонового кода. (Возможно, у вас возник вопрос - нельзя ли получить объект WriteableBitmap на основе объекта, заданного свойству Source первого объекта Image? Но этот объект относится к типу BitmapSource, а создать WriteableBitmap по BitmapSource невозможно.) Если изменять загруженное изображение не требуется, конструктор может выглядеть примерно так:

Loaded += async (sender, e) =>.jpg"); RandomAccessStreamReference refStream = RandomAccessStreamReference.CreateFromUri(uri); IRandomAccessStreamWithContentType fileStream = await refStream.OpenReadAsync(); WriteableBitmap bitmap = new WriteableBitmap(1, 1); bitmap.SetSource(fileStream); reflectedImage.Source = bitmap; };

Этот код следует поместить в обработчик Loaded, потому что в нем используется асинхронное выполнение. Обратите внимание на возможность создания WriteableBitmap с фактически «неизвестным» размером при поступлении данных из метода SetSource. Читая поток JPEG, объект WriteableBitmap может определить фактические размеры в пикселах.

Однако когда объект FileStream передается методу SetSource объекта WriteableBitmap, а также при его задании свойству Source элемента Image, растровое изображение еще не загружено. Загрузка осуществляется асинхронно в коде WriteableBitmap. Это означает, что приступать к изменению пикселов пока нельзя, потому что данные еще не получены! Конечно, было бы удобно, если бы класс WriteableBitmap определял событие, инициируемое при завершении загрузки растрового изображения в SetSource, но такого события нет. Событие ImageOpened элемента Image также не может предоставить эту информацию WriteableBitmap.

Итак, нам остается загрузить растровый файл самостоятельно, а потом внести в него изменения. Код, который я собираюсь привести, можно немного упростить при помощи вспомогательных классов, упоминавшихся ранее, но давайте сначала посмотрим, как это делается без классов. Процесс выглядит так:

Using System.IO; using Windows.UI.Xaml; using Windows.UI.Xaml.Media.Imaging; using Windows.UI.Xaml.Controls; using System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime; using System; using Windows.Storage.Streams; namespace WinRTTestApp { public sealed partial class MainPage: Page { public MainPage() { this.InitializeComponent(); Loaded += MainPage_Loaded; } private async void MainPage_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e).jpg"); RandomAccessStreamReference refStream = RandomAccessStreamReference.CreateFromUri(uri); // Создание буфера для чтения потока Windows.Storage.Streams.Buffer buffer = null; // Чтение всего файла using (IRandomAccessStreamWithContentType fileStream = await refStream.OpenReadAsync()) { buffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer((uint)fileStream.Size); await fileStream.ReadAsync(buffer, (uint)fileStream.Size, InputStreamOptions.None); } // Создание объекта WriteableBitmap с неизвестным размером WriteableBitmap bitmap = new WriteableBitmap(1, 1); // Создание потока памяти для передачи данных using (InMemoryRandomAccessStream memoryStream = new InMemoryRandomAccessStream()) { await memoryStream.WriteAsync(buffer); memoryStream.Seek(0); // Поток в памяти используется как источник данных Bitmap bitmap.SetSource(memoryStream); } // Получение пикселов из растрового изображения byte pixels = new byte; int index = 0; using (Stream pixelStream = bitmap.PixelBuffer.AsStream()) { await pixelStream.ReadAsync(pixels, 0, pixels.Length); // Применение прозрачности к пикселам for (int y = 0; y < bitmap.PixelHeight; y++) { double opacity = (double)y / bitmap.PixelHeight; for (int x = 0; x < bitmap.PixelWidth; x++) for (int i = 0; i < 4; i++) { pixels = (byte)(opacity * pixels); index++; } } // Пикселы помещаются обратно в изображение pixelStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin); await pixelStream.WriteAsync(pixels, 0, pixels.Length); } bitmap.Invalidate(); reflectedImage.Source = bitmap; } } }

Имя класса Buffer должно задаваться полностью уточненным, с включением пространства имен Windows.Storage.Streams, потому что в пространстве имен System тоже присутствует класс с именем Buffer.

Одна из наших целей - передача объекта типа IRandomAccessStream методу SetSource объекта WriteableBitmap. Однако мы хотим немедленно приступить к работе с пикселами полученного изображения, а это невозможно, пока файл не будет прочитан полностью.

Этим объясняется создание объекта Buffer для чтения объекта fileStream и последующее использование того же объекта Buffer для чтения содержимого в InMemoryRandomAccessStream . Как подсказывает название, класс InMemoryRandomAccessStream реализует интерфейс IRandomAccessStream, чтобы его экземпляры можно было передавать методу SetSource класса WriteableBitmap (обратите внимание на необходимость предварительного обнуления позиции в потоке).

Важно понимать, что здесь мы работаем с двумя разными блоками данных. Объект fileStream соответствует файлу PNG, который в данном случае представляет собой блок из 82 824 байт сжатых графических данных. Объект InMemoryRandomAccessStream содержит тот же блок данных. После того как поток будет передан методу SetSource класса WriteableBitmap, он декодируется на строки и столбцы пикселов. Размер массива pixels составляет 512 000 байт, и объект pixelStream работает с этими распакованными пикселами. Объект pixelStream сначала используется для чтения пикселов в массив pixels, а затем для их записи обратно в изображение.

Если вы хотите посмотреть, что произойдет при изменении одного лишь альфа байта, замените следующий код внутреннего цикла:

If (i == 3) { pixels = (byte)(opacity * pixels); index++; }

Между двумя вызовами выполняется непосредственное применение градиентной прозрачности. Если бы среда Windows Runtime не предполагала, что пикселы WriteableBitmap хранятся в формате с предумножением альфа-канала, то достаточно было бы модифицировать только альфа-байт. С предумножением альфа-канала также необходимо модифицировать и цветовые данные. Результат выглядит так:

Нужный уровень прозрачности достигается, но только при использовании белого фона. Если фон будет черным, прозрачности не будет вообще! Взгляните на формулы, и вам все станет ясно.

Предположим, вы хотите изменить проект CircularGradient так, чтобы в нем использовался градиент от однородного цвета к полной прозрачности. Измененный код для задания четырех байтов выглядит так:

Pixels = (byte)(fraction * 255); // Blue pixels = 0; // Green pixels = 0; // Red pixels = (byte)(fraction * 255); // Alpha

Синему и альфа-компоненту присваиваются одинаковые значения. В формате без предумножения альфа-канала синяя составляющая всегда будет равна 255. Результат: