在内存中绘制16位灰度位图

Question

我需要在一个16位灰度内存位图上绘制。将TCanvas与位图关联会很好。我使用Delphi，但任何语言都可以。我只需要想法。

有什么想法吗？

将灰度转换为RGB不是一个选项，因为在此过程中会丢失一半的分辨率（像素深度）。

- fpiette

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我猜根本问题是：GDI支持16位灰度图像吗？Canvas只是GDI的包装器。 - CodesInChaos

据我所知，GDI不支持每像素16位。 - David Heffernan

我不知道有哪个库可以原生地处理16位灰度位图。我所知道的都会将其转换为每种颜色8位的RGB格式。既然您不想转换为RGB，那么在您绘制完位图后，您打算用它做什么？如果您想在屏幕上显示，那么它无论如何都会被转换为RGB。 - iamjoosy

我试图避免编写已经存在于Windows中的函数。黑白高分辨率屏幕在使用Windows操作系统的放射学中很常见。因此，我猜测GDI能够正确处理灰度。 - fpiette

我需要绘制文本、线条、多边形和圆形，以及使用某个固定的灰度级填充表面。 - fpiette

Answer 1

你可以尝试使用像ImageFX这样的图像库，或者尝试开源库Graphics32或VampyreImagingLIbrary。根据其文档here，它支持一些操作，如在加载到缓冲区中的图像上绘制线条和矩形。我希望扫描仪（图像处理）库能更好地支持灰度图像，但我不认为扫描仪图像处理库是基于内存的。

但是，如果您想直接在可见缓冲区中进行工作（您提到了TCanvas），并且您愿意将自己限制在Delphi XE和Windows 7上，那么您可以使用Direct2D上下文，它支持16位和32位深度，但是对于灰度图像而言，32位颜色深度仍然只有8位深度，因此我认为所有普通的非灰度图形库都会丢失一些信息。

如果您不介意使用一些老旧的东西，并且与 Microsoft Windows 有一定的联系，您可以调查使用 DirectDraw 样式（现已合并到 DirectX）来进行缓冲区管理（保存 16 位数据）并让您绘制它。但我不知道它是否具有任何特殊支持 16 位灰度图像的功能。

有趣的是，WPF 原生支持 16 位灰度。如果您能找出他们是如何做到的，您就可以在 Delphi 中模仿这种技术。该链接还讨论了使用 OpenGL 进行 16 位亮度，但问题中没有暗示 OpenGL 允许这样做。我发现有人试图在 Delphi 中使用 OpenGL 进行医学应用程序（16 位灰度）图像显示，但没有提到修改内存中的图像。

- Warren P

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如果您不介意查看非Delphi相关内容，请查看Python Imaging Library（PIL）。它绝对可以做到这一点，并且可以本地读/写16位灰度TIFF等。它在科学/医学成像中被广泛使用。 - Warren P

Grphics32（顾名思义）不支持16位灰度图像。 - iamjoosy

TCanvas并不意味着任何“可视化”的特性。 - Premature Optimization

我不想使用外部库。我可以轻松实现我所拥有的基本绘图功能。同时，我也不想重新发明已经存在于操作系统中的东西。我不想使用外部库，因为：1）代码相当简单易写；2）依赖性是一种风险；3）库的成本较高。 - fpiette

那么直接在位图上绘制应该是可行的。但是即使最初只是编写一个非常小的图形库，所需的成本（时间）也可能有点高。现在看起来很简单，但真的吗？ - Warren P

Answer 2

您可以使用Gdi+，它无法在16位灰度图像上工作，但可以在48位RGB图像上工作。

因此，我们可以通过将相同的16位数据复制到所有三个通道中来将16位数据转换为48位RGB数据。执行一些绘图操作，然后再将48位数据转换回16位。

- user3845376