【学Rust写CAD】28 带 Alpha 通道的双线性插值函数(bilinear_interpolation_alpha.rs)

源码

rust 复制代码

use super::constant::BILINEAR_INTERPOLATION_BITS;
// Inspired by Filter_32_alpha from Skia.
fn bilinear_interpolation_alpha(
    tl: u32,
    tr: u32,
    bl: u32,
    br: u32,
    mut distx: u32,
    mut disty: u32,
    alpha: Alpha256
) -> u32 {
    let distxy;
    let distxiy;
    let distixy;
    let distixiy;
    let mut lo;
    let mut hi;

    distx <<= 4 - BILINEAR_INTERPOLATION_BITS;
    disty <<= 4 - BILINEAR_INTERPOLATION_BITS;

    distxy = distx * disty;
    distxiy = (distx << 4) - distxy; // distx * (16 - disty)
    distixy = (disty << 4) - distxy; // disty * (16 - distx)
    // (16 - distx) * (16 - disty)
    // The intermediate calculation can underflow so we use
    // wrapping arithmetic to let the compiler know that it's ok
    distixiy = (16u32 * 16)
        .wrapping_sub(disty << 4)
        .wrapping_sub(distx << 4)
        .wrapping_add(distxy);

    lo = (tl & 0xff00ff) * distixiy;
    hi = ((tl >> 8) & 0xff00ff) * distixiy;

    lo += (tr & 0xff00ff) * distxiy;
    hi += ((tr >> 8) & 0xff00ff) * distxiy;

    lo += (bl & 0xff00ff) * distixy;
    hi += ((bl >> 8) & 0xff00ff) * distixy;

    lo += (br & 0xff00ff) * distxy;
    hi += ((br >> 8) & 0xff00ff) * distxy;

    lo = ((lo >> 8) & 0xff00ff) * alpha;
    hi = ((hi >> 8) & 0xff00ff) * alpha;

    ((lo >> 8) & 0xff00ff) | (hi & !0xff00ff)
}

代码分析

这个函数是前一个双线性插值函数的扩展版本，增加了对 Alpha 通道（透明度）的支持。它同样参考 Skia 图形库中 Filter_32_alpha 函数。

新增参数说明

alpha: 一个额外的透明度参数（Alpha256 类型），范围应该是 0-256，用于控制最终结果的透明度

与之前版本的主要区别

Alpha 混合:

在计算完所有颜色通道后，额外进行了 Alpha 混合操作：

rust 复制代码

lo = ((lo >> 8) & 0xff00ff) * alpha;
hi = ((hi >> 8) & 0xff00ff) * alpha;

这使得结果颜色会按照给定的 alpha 值进行透明度混合

颜色通道处理:

保持与前一个函数相同的颜色通道分离处理方式：
- lo: 处理蓝色和红色通道
- hi: 处理绿色和 Alpha 通道

算法流程

距离调整（与前一个函数相同）:

调整 distx 和 disty 到 4 位精度

计算权重因子（与前一个函数相同）:

distxy, distxiy, distixy, distixiy

颜色加权求和（与前一个函数相同）:

对四个角的像素值进行加权混合

Alpha 混合（新增）:

将计算结果与给定的 alpha 值相乘
这使得可以实现半透明效果

最终组合:

将处理后的颜色通道重新组合成 32 位像素值

技术细节

仍然使用 wrapping 运算防止溢出
Alpha 值范围是 0-256（而不是传统的 0-255），这可能是为了优化计算效率
保持了高效的颜色通道分离处理方式

这个函数适用于需要透明度混合的图像处理场景，如半透明图层叠加、渐变效果等。通过额外的 alpha 参数，可以灵活控制插值结果的透明度。