64K色模式下的快速Alpha混合算法(转)[@more@]
在32/64K色模式下，由于每个点的RGB值是放在一个字里，以16位色为例，一般是按RGB或BGR 565存放。传统的软件Alpha混合算法是先将RGB分离出来，分开运算，然后再合成。这造成了16位模式下的alpha混合比24位模式下慢 的现象，但使用16位色真的那么慢吗？我认为如果不使用MMX指令，15/16的比24位的快。因为我们可以使用一个小的技巧来同时计算RGB。而24位颜色，除非使用MMX指令，否则必须分开计算R、G、B。
先设颜色（color）是RGB 565的，那么按二进制看，这个颜色字是这样分布的：
RRRRR GGGGGG BBBBB
5位 6位 5位
RGB成分
而386以上CPU都有32位的寄存器，我们只需要将16位RGB变形为：
00000 GGGGGG 00000 RRRRR 000000 BBBBB
5位 6位 5位 5位 6位 5位
变形后的RGB成分
储存在32位寄存器中，（就是把绿色提到前16位里）由于64K色下颜色深度是32级的，所以alpha也只用分32级就能满足需要。那么对上面变形过的双字处理，可以同时算RGB了。(Color1*Alpha+Color2*(32-Alpha))/32能不能简化为(Color1-Color2)*Alpha/32+Color2？我思考过这个问题，以为减法将产生负数，这样再算乘法时有可能出问题，但是经过测试，这样简化似乎又没有问题。毕竟极小的误差是可以忽略的。
最近温习了一下汇编，今天用NASM写了个C可调用的Alpha混合函数（32位模式，我针对DJGPP写的）并进行了Pentium优化（针对双流水线,有错请指出）。大家看看，有BUG，还能优化或有更快的方法也请一定告诉我。顺便提一下，上面提到的化简没有体现到下面的程序中，而且，使用乘法本身是个错误。只是看看吧，如果你想实际运用，请参考Allegro程序库的做法。
; 对16位的color1与color2进行Alpha混合
; R=(r1*alpha+r2*(32-alpha))/32
; G=(g1*alpha+g2*(32-alpha))/32
; B=(b1*alpha+b2*(32-alpha))/32
; C 语言调用函数（32 位保护模式）Pentium双流水线优化
; By Cloud Wu （[email protected]）
; （http://member.netease.com/~cloudwu）
; -------------------------------------------------------------------------
; unsigned long alpha (unsigned long c1,unsigned long c2,unsigned long alpha);
; -------------------------------------------------------------------------
; c1: 颜色1的RGB（565），c2: 颜色2的RGB（565），alpha: Alpha值（0～31）
; NASM 编译通过
[BITS 32]
[GLOBAL _alpha]
[SECTION .text]
_alpha:
; 初始化代码
push ebp ; ebp 压栈
mov ebp,esp ; 保存 esp 到 ebp
mov edi,0x7e0f81f ; dx=00000111111000001111100000011111
add esp,8 ; esp 指向参数 c1
pop eax ; 弹出 c1 到 ax
pop ebx ; 弹出 c2 到 bx
; 处理颜色
mov cx,ax ; cx=r1..b1
mov dx,bx ; dx=r2..b2
sal eax,16 ; eax=r1g1b1......
sal ebx,16 ; ebx=r2g2b2......
mov ax,cx ; eax=r1g1b1r1g1b1
mov bx,dx ; ebx=r2g2b2r2g2b2
and eax,edi ; eax=..g1..r1..b1
pop esi ; 弹出 alpha
mul esi ; eax*=alpha
neg esi ; -alpha
and ebx,edi ; ebx=..g2..r2..b2
add esi,0x20 ; 32-alpha
xchg eax,ebx ; 交换 eax,ebx
mul esi ; c2*=(32-alpha)
add eax,ebx ; c1*alpha+c2*(32-alpha)
mov esp,ebp
sar eax,5 ; color=(c1*alpha+c2*(32-alpha))/32
;还原成 RGB 形式
pop ebp
and eax,edi ; color=..g..r..b
mov cx,ax ;
sar eax,16 ;
or ax,cx ; color=rgb (eax)
ret
如果建一张256K的表来查表预处理RGB怎样？经过尝试，发现速度不仅没有提高，反而降低了。分析的结论是，256K的表太大了，以至于不能放到缓存（Cache）里，反而没有计算的方法快，毕竟计算的话，每行的代码都很快，而不必和内存打交道。真正加速的方法是什么？借鉴Allegro程序库里的方法，建立32个函数分别计算每个alpha值的情况。这样，alpha值变成固定的，从而可以使用LEA、ADD、SUB、SAL、SAR来替代缓慢的MUL。经过实践，我重写了Allegro程序库里的cblend15.c及cblend16.c，（使用程序库自己的Test.exe，机器配置为Cyrix Gx/120 S3/375 4M）测试数据如下：
原有的混合函数 使用新算法的混合函数 将Blender函数置为空
1402 per sec 1779 per sec 2002 per sec
呵呵，速度提高了一倍不是吗？Allegro库目前的版本已经使用了我写的blender函数。
来自 “ ITPUB博客 ” ，链接：http://blog.itpub.net/8225414/viewspace-952246/，如需转载，请注明出处，否则将追究法律责任。
转载于:http://blog.itpub.net/8225414/viewspace-952246/